Merge commit 'v2.6.33' into perf/core
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 #include "sched_cpupri.h"
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <trace/events/sched.h>
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 /*
118  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
119  */
120 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
121
122 static inline int rt_policy(int policy)
123 {
124         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
125                 return 1;
126         return 0;
127 }
128
129 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
130 {
131         return rt_policy(p->policy);
132 }
133
134 /*
135  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
136  */
137 struct rt_prio_array {
138         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
139         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
140 };
141
142 struct rt_bandwidth {
143         /* nests inside the rq lock: */
144         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
145         ktime_t                 rt_period;
146         u64                     rt_runtime;
147         struct hrtimer          rt_period_timer;
148 };
149
150 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
151
152 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
153
154 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
155 {
156         struct rt_bandwidth *rt_b =
157                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
158         ktime_t now;
159         int overrun;
160         int idle = 0;
161
162         for (;;) {
163                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
164                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
165
166                 if (!overrun)
167                         break;
168
169                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
170         }
171
172         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
173 }
174
175 static
176 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
177 {
178         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
179         rt_b->rt_runtime = runtime;
180
181         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
182
183         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
184                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
185         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
186 }
187
188 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
189 {
190         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
191 }
192
193 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
194 {
195         ktime_t now;
196
197         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
198                 return;
199
200         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
201                 return;
202
203         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
204         for (;;) {
205                 unsigned long delta;
206                 ktime_t soft, hard;
207
208                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
209                         break;
210
211                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
212                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
213
214                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
216                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
217                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
218                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
219         }
220         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
221 }
222
223 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
224 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
225 {
226         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
227 }
228 #endif
229
230 /*
231  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
232  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
233  */
234 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
235
236 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
237
238 #include <linux/cgroup.h>
239
240 struct cfs_rq;
241
242 static LIST_HEAD(task_groups);
243
244 /* task group related information */
245 struct task_group {
246 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
247         struct cgroup_subsys_state css;
248 #endif
249
250 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
251         uid_t uid;
252 #endif
253
254 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
255         /* schedulable entities of this group on each cpu */
256         struct sched_entity **se;
257         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
258         struct cfs_rq **cfs_rq;
259         unsigned long shares;
260 #endif
261
262 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
263         struct sched_rt_entity **rt_se;
264         struct rt_rq **rt_rq;
265
266         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
267 #endif
268
269         struct rcu_head rcu;
270         struct list_head list;
271
272         struct task_group *parent;
273         struct list_head siblings;
274         struct list_head children;
275 };
276
277 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
278
279 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
280 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
281 {
282         user->tg->uid = user->uid;
283 }
284
285 /*
286  * Root task group.
287  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
288  *      be a child to this group.
289  */
290 struct task_group root_task_group;
291
292 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
293 /* Default task group's sched entity on each cpu */
294 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
295 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
296 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cfs_rq, init_tg_cfs_rq);
297 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
298
299 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
300 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
301 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rt_rq, init_rt_rq_var);
302 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
303 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
304 #define root_task_group init_task_group
305 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
306
307 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
308  * a task group's cpu shares.
309  */
310 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
311
312 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
313
314 #ifdef CONFIG_SMP
315 static int root_task_group_empty(void)
316 {
317         return list_empty(&root_task_group.children);
318 }
319 #endif
320
321 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
322 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
323 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
324 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
325 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
326
327 /*
328  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
329  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
330  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
331  * too large, so as the shares value of a task group.
332  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
333  *  limitation from this.)
334  */
335 #define MIN_SHARES      2
336 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
337
338 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
339 #endif
340
341 /* Default task group.
342  *      Every task in system belong to this group at bootup.
343  */
344 struct task_group init_task_group;
345
346 /* return group to which a task belongs */
347 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
348 {
349         struct task_group *tg;
350
351 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
352         rcu_read_lock();
353         tg = __task_cred(p)->user->tg;
354         rcu_read_unlock();
355 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
356         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
357                                 struct task_group, css);
358 #else
359         tg = &init_task_group;
360 #endif
361         return tg;
362 }
363
364 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
365 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
366 {
367 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
368         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
369         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
370 #endif
371
372 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
373         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
374         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
375 #endif
376 }
377
378 #else
379
380 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
381 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
382 {
383         return NULL;
384 }
385
386 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
387
388 /* CFS-related fields in a runqueue */
389 struct cfs_rq {
390         struct load_weight load;
391         unsigned long nr_running;
392
393         u64 exec_clock;
394         u64 min_vruntime;
395
396         struct rb_root tasks_timeline;
397         struct rb_node *rb_leftmost;
398
399         struct list_head tasks;
400         struct list_head *balance_iterator;
401
402         /*
403          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
404          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
405          */
406         struct sched_entity *curr, *next, *last;
407
408         unsigned int nr_spread_over;
409
410 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
411         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
412
413         /*
414          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
415          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
416          * (like users, containers etc.)
417          *
418          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
419          * list is used during load balance.
420          */
421         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
422         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
423
424 #ifdef CONFIG_SMP
425         /*
426          * the part of load.weight contributed by tasks
427          */
428         unsigned long task_weight;
429
430         /*
431          *   h_load = weight * f(tg)
432          *
433          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
434          * this group.
435          */
436         unsigned long h_load;
437
438         /*
439          * this cpu's part of tg->shares
440          */
441         unsigned long shares;
442
443         /*
444          * load.weight at the time we set shares
445          */
446         unsigned long rq_weight;
447 #endif
448 #endif
449 };
450
451 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
452 struct rt_rq {
453         struct rt_prio_array active;
454         unsigned long rt_nr_running;
455 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
456         struct {
457                 int curr; /* highest queued rt task prio */
458 #ifdef CONFIG_SMP
459                 int next; /* next highest */
460 #endif
461         } highest_prio;
462 #endif
463 #ifdef CONFIG_SMP
464         unsigned long rt_nr_migratory;
465         unsigned long rt_nr_total;
466         int overloaded;
467         struct plist_head pushable_tasks;
468 #endif
469         int rt_throttled;
470         u64 rt_time;
471         u64 rt_runtime;
472         /* Nests inside the rq lock: */
473         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
474
475 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
476         unsigned long rt_nr_boosted;
477
478         struct rq *rq;
479         struct list_head leaf_rt_rq_list;
480         struct task_group *tg;
481         struct sched_rt_entity *rt_se;
482 #endif
483 };
484
485 #ifdef CONFIG_SMP
486
487 /*
488  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
489  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
490  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
491  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
492  * object.
493  *
494  */
495 struct root_domain {
496         atomic_t refcount;
497         cpumask_var_t span;
498         cpumask_var_t online;
499
500         /*
501          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
502          * one runnable RT task.
503          */
504         cpumask_var_t rto_mask;
505         atomic_t rto_count;
506 #ifdef CONFIG_SMP
507         struct cpupri cpupri;
508 #endif
509 };
510
511 /*
512  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
513  * members (mimicking the global state we have today).
514  */
515 static struct root_domain def_root_domain;
516
517 #endif
518
519 /*
520  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
521  *
522  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
523  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
524  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
525  */
526 struct rq {
527         /* runqueue lock: */
528         raw_spinlock_t lock;
529
530         /*
531          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
532          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
533          */
534         unsigned long nr_running;
535         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
536         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
537 #ifdef CONFIG_NO_HZ
538         unsigned char in_nohz_recently;
539 #endif
540         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
541         struct load_weight load;
542         unsigned long nr_load_updates;
543         u64 nr_switches;
544
545         struct cfs_rq cfs;
546         struct rt_rq rt;
547
548 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
549         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
550         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
551 #endif
552 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
553         struct list_head leaf_rt_rq_list;
554 #endif
555
556         /*
557          * This is part of a global counter where only the total sum
558          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
559          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
560          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
561          */
562         unsigned long nr_uninterruptible;
563
564         struct task_struct *curr, *idle;
565         unsigned long next_balance;
566         struct mm_struct *prev_mm;
567
568         u64 clock;
569
570         atomic_t nr_iowait;
571
572 #ifdef CONFIG_SMP
573         struct root_domain *rd;
574         struct sched_domain *sd;
575
576         unsigned char idle_at_tick;
577         /* For active balancing */
578         int post_schedule;
579         int active_balance;
580         int push_cpu;
581         /* cpu of this runqueue: */
582         int cpu;
583         int online;
584
585         unsigned long avg_load_per_task;
586
587         struct task_struct *migration_thread;
588         struct list_head migration_queue;
589
590         u64 rt_avg;
591         u64 age_stamp;
592         u64 idle_stamp;
593         u64 avg_idle;
594 #endif
595
596         /* calc_load related fields */
597         unsigned long calc_load_update;
598         long calc_load_active;
599
600 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
601 #ifdef CONFIG_SMP
602         int hrtick_csd_pending;
603         struct call_single_data hrtick_csd;
604 #endif
605         struct hrtimer hrtick_timer;
606 #endif
607
608 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
609         /* latency stats */
610         struct sched_info rq_sched_info;
611         unsigned long long rq_cpu_time;
612         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
613
614         /* sys_sched_yield() stats */
615         unsigned int yld_count;
616
617         /* schedule() stats */
618         unsigned int sched_switch;
619         unsigned int sched_count;
620         unsigned int sched_goidle;
621
622         /* try_to_wake_up() stats */
623         unsigned int ttwu_count;
624         unsigned int ttwu_local;
625
626         /* BKL stats */
627         unsigned int bkl_count;
628 #endif
629 };
630
631 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
632
633 static inline
634 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
635 {
636         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
637 }
638
639 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
640 {
641 #ifdef CONFIG_SMP
642         return rq->cpu;
643 #else
644         return 0;
645 #endif
646 }
647
648 /*
649  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
650  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
651  *
652  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
653  * preempt-disabled sections.
654  */
655 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
656         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
657
658 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
659 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
660 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
661 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
662 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
663
664 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
665 {
666         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
667 }
668
669 /*
670  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
671  */
672 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
673 # define const_debug __read_mostly
674 #else
675 # define const_debug static const
676 #endif
677
678 /**
679  * runqueue_is_locked
680  * @cpu: the processor in question.
681  *
682  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
683  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
684  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
685  */
686 int runqueue_is_locked(int cpu)
687 {
688         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
689 }
690
691 /*
692  * Debugging: various feature bits
693  */
694
695 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
696         __SCHED_FEAT_##name ,
697
698 enum {
699 #include "sched_features.h"
700 };
701
702 #undef SCHED_FEAT
703
704 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
705         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
706
707 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
708 #include "sched_features.h"
709         0;
710
711 #undef SCHED_FEAT
712
713 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
714 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
715         #name ,
716
717 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
718 #include "sched_features.h"
719         NULL
720 };
721
722 #undef SCHED_FEAT
723
724 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
725 {
726         int i;
727
728         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
729                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
730                         seq_puts(m, "NO_");
731                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
732         }
733         seq_puts(m, "\n");
734
735         return 0;
736 }
737
738 static ssize_t
739 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
740                 size_t cnt, loff_t *ppos)
741 {
742         char buf[64];
743         char *cmp = buf;
744         int neg = 0;
745         int i;
746
747         if (cnt > 63)
748                 cnt = 63;
749
750         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
751                 return -EFAULT;
752
753         buf[cnt] = 0;
754
755         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
756                 neg = 1;
757                 cmp += 3;
758         }
759
760         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
761                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
762
763                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
764                         if (neg)
765                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
766                         else
767                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
768                         break;
769                 }
770         }
771
772         if (!sched_feat_names[i])
773                 return -EINVAL;
774
775         *ppos += cnt;
776
777         return cnt;
778 }
779
780 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
781 {
782         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
783 }
784
785 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
786         .open           = sched_feat_open,
787         .write          = sched_feat_write,
788         .read           = seq_read,
789         .llseek         = seq_lseek,
790         .release        = single_release,
791 };
792
793 static __init int sched_init_debug(void)
794 {
795         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
796                         &sched_feat_fops);
797
798         return 0;
799 }
800 late_initcall(sched_init_debug);
801
802 #endif
803
804 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
805
806 /*
807  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
808  * Limited because this is done with IRQs disabled.
809  */
810 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
811
812 /*
813  * ratelimit for updating the group shares.
814  * default: 0.25ms
815  */
816 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
817 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
818
819 /*
820  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
821  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
822  * default: 4
823  */
824 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
825
826 /*
827  * period over which we average the RT time consumption, measured
828  * in ms.
829  *
830  * default: 1s
831  */
832 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
833
834 /*
835  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
836  * default: 1s
837  */
838 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
839
840 static __read_mostly int scheduler_running;
841
842 /*
843  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
844  * default: 0.95s
845  */
846 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
847
848 static inline u64 global_rt_period(void)
849 {
850         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
851 }
852
853 static inline u64 global_rt_runtime(void)
854 {
855         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
856                 return RUNTIME_INF;
857
858         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
859 }
860
861 #ifndef prepare_arch_switch
862 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
863 #endif
864 #ifndef finish_arch_switch
865 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
866 #endif
867
868 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
869 {
870         return rq->curr == p;
871 }
872
873 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
874 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
875 {
876         return task_current(rq, p);
877 }
878
879 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
880 {
881 }
882
883 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
884 {
885 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
886         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
887         rq->lock.owner = current;
888 #endif
889         /*
890          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
891          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
892          * prev into current:
893          */
894         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
895
896         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
897 }
898
899 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
900 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
901 {
902 #ifdef CONFIG_SMP
903         return p->oncpu;
904 #else
905         return task_current(rq, p);
906 #endif
907 }
908
909 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
910 {
911 #ifdef CONFIG_SMP
912         /*
913          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
914          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
915          * here.
916          */
917         next->oncpu = 1;
918 #endif
919 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
920         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
921 #else
922         raw_spin_unlock(&rq->lock);
923 #endif
924 }
925
926 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
927 {
928 #ifdef CONFIG_SMP
929         /*
930          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
931          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
932          * finished.
933          */
934         smp_wmb();
935         prev->oncpu = 0;
936 #endif
937 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
938         local_irq_enable();
939 #endif
940 }
941 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
942
943 /*
944  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
945  * Must be called interrupts disabled.
946  */
947 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
948         __acquires(rq->lock)
949 {
950         for (;;) {
951                 struct rq *rq = task_rq(p);
952                 raw_spin_lock(&rq->lock);
953                 if (likely(rq == task_rq(p)))
954                         return rq;
955                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
956         }
957 }
958
959 /*
960  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
961  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
962  * explicitly disabling preemption.
963  */
964 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
965         __acquires(rq->lock)
966 {
967         struct rq *rq;
968
969         for (;;) {
970                 local_irq_save(*flags);
971                 rq = task_rq(p);
972                 raw_spin_lock(&rq->lock);
973                 if (likely(rq == task_rq(p)))
974                         return rq;
975                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
976         }
977 }
978
979 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
980 {
981         struct rq *rq = task_rq(p);
982
983         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
984         raw_spin_unlock_wait(&rq->lock);
985 }
986
987 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
988         __releases(rq->lock)
989 {
990         raw_spin_unlock(&rq->lock);
991 }
992
993 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
994         __releases(rq->lock)
995 {
996         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
997 }
998
999 /*
1000  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1001  */
1002 static struct rq *this_rq_lock(void)
1003         __acquires(rq->lock)
1004 {
1005         struct rq *rq;
1006
1007         local_irq_disable();
1008         rq = this_rq();
1009         raw_spin_lock(&rq->lock);
1010
1011         return rq;
1012 }
1013
1014 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1015 /*
1016  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1017  *
1018  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1019  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1020  * reschedule event.
1021  *
1022  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1023  * rq->lock.
1024  */
1025
1026 /*
1027  * Use hrtick when:
1028  *  - enabled by features
1029  *  - hrtimer is actually high res
1030  */
1031 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1032 {
1033         if (!sched_feat(HRTICK))
1034                 return 0;
1035         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1036                 return 0;
1037         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1038 }
1039
1040 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1041 {
1042         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1043                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1044 }
1045
1046 /*
1047  * High-resolution timer tick.
1048  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1049  */
1050 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1051 {
1052         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1053
1054         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1055
1056         raw_spin_lock(&rq->lock);
1057         update_rq_clock(rq);
1058         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1059         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1060
1061         return HRTIMER_NORESTART;
1062 }
1063
1064 #ifdef CONFIG_SMP
1065 /*
1066  * called from hardirq (IPI) context
1067  */
1068 static void __hrtick_start(void *arg)
1069 {
1070         struct rq *rq = arg;
1071
1072         raw_spin_lock(&rq->lock);
1073         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1074         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1075         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1076 }
1077
1078 /*
1079  * Called to set the hrtick timer state.
1080  *
1081  * called with rq->lock held and irqs disabled
1082  */
1083 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1084 {
1085         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1086         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1087
1088         hrtimer_set_expires(timer, time);
1089
1090         if (rq == this_rq()) {
1091                 hrtimer_restart(timer);
1092         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1093                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1094                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1095         }
1096 }
1097
1098 static int
1099 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1100 {
1101         int cpu = (int)(long)hcpu;
1102
1103         switch (action) {
1104         case CPU_UP_CANCELED:
1105         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1106         case CPU_DOWN_PREPARE:
1107         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1108         case CPU_DEAD:
1109         case CPU_DEAD_FROZEN:
1110                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1111                 return NOTIFY_OK;
1112         }
1113
1114         return NOTIFY_DONE;
1115 }
1116
1117 static __init void init_hrtick(void)
1118 {
1119         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1120 }
1121 #else
1122 /*
1123  * Called to set the hrtick timer state.
1124  *
1125  * called with rq->lock held and irqs disabled
1126  */
1127 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1128 {
1129         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1130                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1131 }
1132
1133 static inline void init_hrtick(void)
1134 {
1135 }
1136 #endif /* CONFIG_SMP */
1137
1138 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1139 {
1140 #ifdef CONFIG_SMP
1141         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1142
1143         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1144         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1145         rq->hrtick_csd.info = rq;
1146 #endif
1147
1148         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1149         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1150 }
1151 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1152 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1153 {
1154 }
1155
1156 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1157 {
1158 }
1159
1160 static inline void init_hrtick(void)
1161 {
1162 }
1163 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1164
1165 /*
1166  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1167  *
1168  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1169  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1170  * the target CPU.
1171  */
1172 #ifdef CONFIG_SMP
1173
1174 #ifndef tsk_is_polling
1175 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1176 #endif
1177
1178 static void resched_task(struct task_struct *p)
1179 {
1180         int cpu;
1181
1182         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1183
1184         if (test_tsk_need_resched(p))
1185                 return;
1186
1187         set_tsk_need_resched(p);
1188
1189         cpu = task_cpu(p);
1190         if (cpu == smp_processor_id())
1191                 return;
1192
1193         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1194         smp_mb();
1195         if (!tsk_is_polling(p))
1196                 smp_send_reschedule(cpu);
1197 }
1198
1199 static void resched_cpu(int cpu)
1200 {
1201         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1202         unsigned long flags;
1203
1204         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1205                 return;
1206         resched_task(cpu_curr(cpu));
1207         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1208 }
1209
1210 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1211 /*
1212  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1213  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1214  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1215  * idle system the next event might even be infinite time into the
1216  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1217  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1218  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1219  * wheel for the next timer event.
1220  */
1221 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1222 {
1223         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1224
1225         if (cpu == smp_processor_id())
1226                 return;
1227
1228         /*
1229          * This is safe, as this function is called with the timer
1230          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1231          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1232          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1233          * timer into account automatically.
1234          */
1235         if (rq->curr != rq->idle)
1236                 return;
1237
1238         /*
1239          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1240          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1241          * idle task through an additional NOOP schedule()
1242          */
1243         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1244
1245         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1246         smp_mb();
1247         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1248                 smp_send_reschedule(cpu);
1249 }
1250 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1251
1252 static u64 sched_avg_period(void)
1253 {
1254         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1255 }
1256
1257 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1258 {
1259         s64 period = sched_avg_period();
1260
1261         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1262                 rq->age_stamp += period;
1263                 rq->rt_avg /= 2;
1264         }
1265 }
1266
1267 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1268 {
1269         rq->rt_avg += rt_delta;
1270         sched_avg_update(rq);
1271 }
1272
1273 #else /* !CONFIG_SMP */
1274 static void resched_task(struct task_struct *p)
1275 {
1276         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1277         set_tsk_need_resched(p);
1278 }
1279
1280 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1281 {
1282 }
1283 #endif /* CONFIG_SMP */
1284
1285 #if BITS_PER_LONG == 32
1286 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1287 #else
1288 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1289 #endif
1290
1291 #define WMULT_SHIFT     32
1292
1293 /*
1294  * Shift right and round:
1295  */
1296 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1297
1298 /*
1299  * delta *= weight / lw
1300  */
1301 static unsigned long
1302 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1303                 struct load_weight *lw)
1304 {
1305         u64 tmp;
1306
1307         if (!lw->inv_weight) {
1308                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1309                         lw->inv_weight = 1;
1310                 else
1311                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1312                                 / (lw->weight+1);
1313         }
1314
1315         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1316         /*
1317          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1318          */
1319         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1320                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1321                         WMULT_SHIFT/2);
1322         else
1323                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1324
1325         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1326 }
1327
1328 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1329 {
1330         lw->weight += inc;
1331         lw->inv_weight = 0;
1332 }
1333
1334 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1335 {
1336         lw->weight -= dec;
1337         lw->inv_weight = 0;
1338 }
1339
1340 /*
1341  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1342  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1343  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1344  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1345  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1346  * slice expiry etc.
1347  */
1348
1349 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1350 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1351
1352 /*
1353  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1354  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1355  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1356  * that remained on nice 0.
1357  *
1358  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1359  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1360  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1361  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1362  * the relative distance between them is ~25%.)
1363  */
1364 static const int prio_to_weight[40] = {
1365  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1366  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1367  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1368  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1369  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1370  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1371  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1372  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1373 };
1374
1375 /*
1376  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1377  *
1378  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1379  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1380  * into multiplications:
1381  */
1382 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1383  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1384  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1385  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1386  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1387  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1388  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1389  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1390  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1391 };
1392
1393 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1394
1395 /*
1396  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1397  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1398  * structures to the load-balancing proper:
1399  */
1400 struct rq_iterator {
1401         void *arg;
1402         struct task_struct *(*start)(void *);
1403         struct task_struct *(*next)(void *);
1404 };
1405
1406 #ifdef CONFIG_SMP
1407 static unsigned long
1408 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1409               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1410               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1411               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1412
1413 static int
1414 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1415                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1416                    struct rq_iterator *iterator);
1417 #endif
1418
1419 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1420 enum cpuacct_stat_index {
1421         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1422         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1423
1424         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1425 };
1426
1427 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1428 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1429 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1430                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1431 #else
1432 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1433 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1434                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1435 #endif
1436
1437 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1438 {
1439         update_load_add(&rq->load, load);
1440 }
1441
1442 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1443 {
1444         update_load_sub(&rq->load, load);
1445 }
1446
1447 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1448 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1449
1450 /*
1451  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1452  * leaving it for the final time.
1453  */
1454 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1455 {
1456         struct task_group *parent, *child;
1457         int ret;
1458
1459         rcu_read_lock();
1460         parent = &root_task_group;
1461 down:
1462         ret = (*down)(parent, data);
1463         if (ret)
1464                 goto out_unlock;
1465         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1466                 parent = child;
1467                 goto down;
1468
1469 up:
1470                 continue;
1471         }
1472         ret = (*up)(parent, data);
1473         if (ret)
1474                 goto out_unlock;
1475
1476         child = parent;
1477         parent = parent->parent;
1478         if (parent)
1479                 goto up;
1480 out_unlock:
1481         rcu_read_unlock();
1482
1483         return ret;
1484 }
1485
1486 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1487 {
1488         return 0;
1489 }
1490 #endif
1491
1492 #ifdef CONFIG_SMP
1493 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1494 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1495 {
1496         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1497 }
1498
1499 /*
1500  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1501  * according to the scheduling class and "nice" value.
1502  *
1503  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1504  * balance conservatively.
1505  */
1506 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1507 {
1508         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1509         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1510
1511         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1512                 return total;
1513
1514         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1515 }
1516
1517 /*
1518  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1519  * according to the scheduling class and "nice" value.
1520  */
1521 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1522 {
1523         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1524         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1525
1526         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1527                 return total;
1528
1529         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1530 }
1531
1532 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1533 {
1534         struct sched_domain *sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
1535
1536         if (!sd)
1537                 return NULL;
1538
1539         return sd->groups;
1540 }
1541
1542 static unsigned long power_of(int cpu)
1543 {
1544         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1545
1546         if (!group)
1547                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1548
1549         return group->cpu_power;
1550 }
1551
1552 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1553
1554 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1555 {
1556         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1557         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1558
1559         if (nr_running)
1560                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1561         else
1562                 rq->avg_load_per_task = 0;
1563
1564         return rq->avg_load_per_task;
1565 }
1566
1567 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1568
1569 static __read_mostly unsigned long *update_shares_data;
1570
1571 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1572
1573 /*
1574  * Calculate and set the cpu's group shares.
1575  */
1576 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1577                                     unsigned long sd_shares,
1578                                     unsigned long sd_rq_weight,
1579                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1580 {
1581         unsigned long shares, rq_weight;
1582         int boost = 0;
1583
1584         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1585         if (!rq_weight) {
1586                 boost = 1;
1587                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1588         }
1589
1590         /*
1591          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1592          * shares_i =  -----------------------------
1593          *                  \Sum_j rq_weight_j
1594          */
1595         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1596         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1597
1598         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1599                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1600                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1601                 unsigned long flags;
1602
1603                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1604                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1605                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1606                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1607                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1608         }
1609 }
1610
1611 /*
1612  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1613  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1614  * parent group depends on the shares of its child groups.
1615  */
1616 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1617 {
1618         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1619         unsigned long *usd_rq_weight;
1620         struct sched_domain *sd = data;
1621         unsigned long flags;
1622         int i;
1623
1624         if (!tg->se[0])
1625                 return 0;
1626
1627         local_irq_save(flags);
1628         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1629
1630         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1631                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1632                 usd_rq_weight[i] = weight;
1633
1634                 rq_weight += weight;
1635                 /*
1636                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1637                  * is one of average load so that when a new task gets to
1638                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1639                  */
1640                 if (!weight)
1641                         weight = NICE_0_LOAD;
1642
1643                 sum_weight += weight;
1644                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1645         }
1646
1647         if (!rq_weight)
1648                 rq_weight = sum_weight;
1649
1650         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1651                 shares = tg->shares;
1652
1653         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1654                 shares = tg->shares;
1655
1656         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1657                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1658
1659         local_irq_restore(flags);
1660
1661         return 0;
1662 }
1663
1664 /*
1665  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1666  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1667  * group is a fraction of its parents load.
1668  */
1669 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1670 {
1671         unsigned long load;
1672         long cpu = (long)data;
1673
1674         if (!tg->parent) {
1675                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1676         } else {
1677                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1678                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1679                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1680         }
1681
1682         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1683
1684         return 0;
1685 }
1686
1687 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1688 {
1689         s64 elapsed;
1690         u64 now;
1691
1692         if (root_task_group_empty())
1693                 return;
1694
1695         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1696         elapsed = now - sd->last_update;
1697
1698         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1699                 sd->last_update = now;
1700                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1701         }
1702 }
1703
1704 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1705 {
1706         if (root_task_group_empty())
1707                 return;
1708
1709         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1710         update_shares(sd);
1711         raw_spin_lock(&rq->lock);
1712 }
1713
1714 static void update_h_load(long cpu)
1715 {
1716         if (root_task_group_empty())
1717                 return;
1718
1719         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1720 }
1721
1722 #else
1723
1724 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1725 {
1726 }
1727
1728 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1729 {
1730 }
1731
1732 #endif
1733
1734 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1735
1736 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1737
1738 /*
1739  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1740  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1741  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1742  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1743  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1744  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1745  */
1746 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1747         __releases(this_rq->lock)
1748         __acquires(busiest->lock)
1749         __acquires(this_rq->lock)
1750 {
1751         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1752         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1753
1754         return 1;
1755 }
1756
1757 #else
1758 /*
1759  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1760  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1761  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1762  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1763  * regardless of entry order into the function.
1764  */
1765 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1766         __releases(this_rq->lock)
1767         __acquires(busiest->lock)
1768         __acquires(this_rq->lock)
1769 {
1770         int ret = 0;
1771
1772         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1773                 if (busiest < this_rq) {
1774                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1775                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1776                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1777                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1778                         ret = 1;
1779                 } else
1780                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1781                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1782         }
1783         return ret;
1784 }
1785
1786 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1787
1788 /*
1789  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1790  */
1791 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1792 {
1793         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1794                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1795                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1796                 BUG_ON(1);
1797         }
1798
1799         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1800 }
1801
1802 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1803         __releases(busiest->lock)
1804 {
1805         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1806         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1807 }
1808 #endif
1809
1810 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1811 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1812 {
1813 #ifdef CONFIG_SMP
1814         cfs_rq->shares = shares;
1815 #endif
1816 }
1817 #endif
1818
1819 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1820 static void update_sysctl(void);
1821 static int get_update_sysctl_factor(void);
1822
1823 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1824 {
1825         set_task_rq(p, cpu);
1826 #ifdef CONFIG_SMP
1827         /*
1828          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1829          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1830          * per-task data have been completed by this moment.
1831          */
1832         smp_wmb();
1833         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1834 #endif
1835 }
1836
1837 #include "sched_stats.h"
1838 #include "sched_idletask.c"
1839 #include "sched_fair.c"
1840 #include "sched_rt.c"
1841 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1842 # include "sched_debug.c"
1843 #endif
1844
1845 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1846 #define for_each_class(class) \
1847    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1848
1849 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1850 {
1851         rq->nr_running++;
1852 }
1853
1854 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1855 {
1856         rq->nr_running--;
1857 }
1858
1859 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1860 {
1861         if (task_has_rt_policy(p)) {
1862                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1863                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1864                 return;
1865         }
1866
1867         /*
1868          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1869          */
1870         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1871                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1872                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1873                 return;
1874         }
1875
1876         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1877         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1878 }
1879
1880 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1881 {
1882         s64 diff = sample - *avg;
1883         *avg += diff >> 3;
1884 }
1885
1886 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1887 {
1888         if (wakeup)
1889                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1890
1891         sched_info_queued(p);
1892         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1893         p->se.on_rq = 1;
1894 }
1895
1896 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1897 {
1898         if (sleep) {
1899                 if (p->se.last_wakeup) {
1900                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1901                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1902                         p->se.last_wakeup = 0;
1903                 } else {
1904                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1905                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1906                 }
1907         }
1908
1909         sched_info_dequeued(p);
1910         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1911         p->se.on_rq = 0;
1912 }
1913
1914 /*
1915  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1916  */
1917 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1918 {
1919         return p->static_prio;
1920 }
1921
1922 /*
1923  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1924  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1925  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1926  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1927  * estimator recalculates.
1928  */
1929 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1930 {
1931         int prio;
1932
1933         if (task_has_rt_policy(p))
1934                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1935         else
1936                 prio = __normal_prio(p);
1937         return prio;
1938 }
1939
1940 /*
1941  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1942  * taken into account by the scheduler. This value might
1943  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1944  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1945  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1946  */
1947 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1948 {
1949         p->normal_prio = normal_prio(p);
1950         /*
1951          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1952          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1953          * to the normal priority:
1954          */
1955         if (!rt_prio(p->prio))
1956                 return p->normal_prio;
1957         return p->prio;
1958 }
1959
1960 /*
1961  * activate_task - move a task to the runqueue.
1962  */
1963 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1964 {
1965         if (task_contributes_to_load(p))
1966                 rq->nr_uninterruptible--;
1967
1968         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1969         inc_nr_running(rq);
1970 }
1971
1972 /*
1973  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1974  */
1975 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1976 {
1977         if (task_contributes_to_load(p))
1978                 rq->nr_uninterruptible++;
1979
1980         dequeue_task(rq, p, sleep);
1981         dec_nr_running(rq);
1982 }
1983
1984 /**
1985  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1986  * @p: the task in question.
1987  */
1988 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1989 {
1990         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1991 }
1992
1993 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1994                                        const struct sched_class *prev_class,
1995                                        int oldprio, int running)
1996 {
1997         if (prev_class != p->sched_class) {
1998                 if (prev_class->switched_from)
1999                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2000                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2001         } else
2002                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2003 }
2004
2005 #ifdef CONFIG_SMP
2006 /*
2007  * Is this task likely cache-hot:
2008  */
2009 static int
2010 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2011 {
2012         s64 delta;
2013
2014         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2015                 return 0;
2016
2017         /*
2018          * Buddy candidates are cache hot:
2019          */
2020         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2021                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2022                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2023                 return 1;
2024
2025         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2026                 return 1;
2027         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2028                 return 0;
2029
2030         delta = now - p->se.exec_start;
2031
2032         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2033 }
2034
2035 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2036 {
2037 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2038         /*
2039          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2040          * ttwu() will sort out the placement.
2041          */
2042         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2043                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2044 #endif
2045
2046         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2047
2048         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2049                 p->se.nr_migrations++;
2050                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2051         }
2052
2053         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2054 }
2055
2056 struct migration_req {
2057         struct list_head list;
2058
2059         struct task_struct *task;
2060         int dest_cpu;
2061
2062         struct completion done;
2063 };
2064
2065 /*
2066  * The task's runqueue lock must be held.
2067  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2068  */
2069 static int
2070 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2071 {
2072         struct rq *rq = task_rq(p);
2073
2074         /*
2075          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2076          * the next wake-up will properly place the task.
2077          */
2078         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p))
2079                 return 0;
2080
2081         init_completion(&req->done);
2082         req->task = p;
2083         req->dest_cpu = dest_cpu;
2084         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2085
2086         return 1;
2087 }
2088
2089 /*
2090  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2091  *                              context switch.
2092  *
2093  * @p must not be current.
2094  */
2095 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2096 {
2097         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2098         int running;
2099         struct rq *rq;
2100
2101         nvcsw   = p->nvcsw;
2102         nivcsw  = p->nivcsw;
2103         for (;;) {
2104                 /*
2105                  * The runqueue is assigned before the actual context
2106                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2107                  *
2108                  * We could check initially without the lock but it is
2109                  * very likely that we need to take the lock in every
2110                  * iteration.
2111                  */
2112                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2113                 running = task_running(rq, p);
2114                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2115
2116                 if (likely(!running))
2117                         break;
2118                 /*
2119                  * The switch count is incremented before the actual
2120                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2121                  * sure at least one completed.
2122                  */
2123                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2124                         break;
2125                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2126                         break;
2127
2128                 cpu_relax();
2129         }
2130 }
2131
2132 /*
2133  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2134  *
2135  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2136  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2137  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2138  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2139  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2140  * @p has remained unscheduled the whole time.
2141  *
2142  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2143  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2144  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2145  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2146  * waiting to become inactive.
2147  */
2148 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2149 {
2150         unsigned long flags;
2151         int running, on_rq;
2152         unsigned long ncsw;
2153         struct rq *rq;
2154
2155         for (;;) {
2156                 /*
2157                  * We do the initial early heuristics without holding
2158                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2159                  * the runqueue lock when things look like they will
2160                  * work out!
2161                  */
2162                 rq = task_rq(p);
2163
2164                 /*
2165                  * If the task is actively running on another CPU
2166                  * still, just relax and busy-wait without holding
2167                  * any locks.
2168                  *
2169                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2170                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2171                  * But we don't care, since "task_running()" will
2172                  * return false if the runqueue has changed and p
2173                  * is actually now running somewhere else!
2174                  */
2175                 while (task_running(rq, p)) {
2176                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2177                                 return 0;
2178                         cpu_relax();
2179                 }
2180
2181                 /*
2182                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2183                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2184                  * just go back and repeat.
2185                  */
2186                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2187                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2188                 running = task_running(rq, p);
2189                 on_rq = p->se.on_rq;
2190                 ncsw = 0;
2191                 if (!match_state || p->state == match_state)
2192                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2193                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2194
2195                 /*
2196                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2197                  */
2198                 if (unlikely(!ncsw))
2199                         break;
2200
2201                 /*
2202                  * Was it really running after all now that we
2203                  * checked with the proper locks actually held?
2204                  *
2205                  * Oops. Go back and try again..
2206                  */
2207                 if (unlikely(running)) {
2208                         cpu_relax();
2209                         continue;
2210                 }
2211
2212                 /*
2213                  * It's not enough that it's not actively running,
2214                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2215                  * preempted!
2216                  *
2217                  * So if it was still runnable (but just not actively
2218                  * running right now), it's preempted, and we should
2219                  * yield - it could be a while.
2220                  */
2221                 if (unlikely(on_rq)) {
2222                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2223                         continue;
2224                 }
2225
2226                 /*
2227                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2228                  * runnable, which means that it will never become
2229                  * running in the future either. We're all done!
2230                  */
2231                 break;
2232         }
2233
2234         return ncsw;
2235 }
2236
2237 /***
2238  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2239  * @p: the to-be-kicked thread
2240  *
2241  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2242  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2243  *
2244  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2245  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2246  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2247  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2248  * achieved as well.
2249  */
2250 void kick_process(struct task_struct *p)
2251 {
2252         int cpu;
2253
2254         preempt_disable();
2255         cpu = task_cpu(p);
2256         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2257                 smp_send_reschedule(cpu);
2258         preempt_enable();
2259 }
2260 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2261 #endif /* CONFIG_SMP */
2262
2263 /**
2264  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2265  * @p:          the task to evaluate
2266  * @func:       the function to be called
2267  * @info:       the function call argument
2268  *
2269  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2270  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2271  */
2272 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2273                               void (*func) (void *info), void *info)
2274 {
2275         int cpu;
2276
2277         preempt_disable();
2278         cpu = task_cpu(p);
2279         if (task_curr(p))
2280                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2281         preempt_enable();
2282 }
2283
2284 #ifdef CONFIG_SMP
2285 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2286 {
2287         int dest_cpu;
2288         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2289
2290         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2291         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2292                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2293                         return dest_cpu;
2294
2295         /* Any allowed, online CPU? */
2296         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2297         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2298                 return dest_cpu;
2299
2300         /* No more Mr. Nice Guy. */
2301         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
2302                 rcu_read_lock();
2303                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
2304                 rcu_read_unlock();
2305                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, &p->cpus_allowed);
2306
2307                 /*
2308                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2309                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2310                  * leave kernel.
2311                  */
2312                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2313                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2314                                "longer affine to cpu%d\n",
2315                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2316                 }
2317         }
2318
2319         return dest_cpu;
2320 }
2321
2322 /*
2323  * Gets called from 3 sites (exec, fork, wakeup), since it is called without
2324  * holding rq->lock we need to ensure ->cpus_allowed is stable, this is done
2325  * by:
2326  *
2327  *  exec:           is unstable, retry loop
2328  *  fork & wake-up: serialize ->cpus_allowed against TASK_WAKING
2329  */
2330 static inline
2331 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2332 {
2333         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2334
2335         /*
2336          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2337          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2338          * cpu.
2339          *
2340          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2341          *
2342          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2343          *   not worry about this generic constraint ]
2344          */
2345         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2346                      !cpu_online(cpu)))
2347                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2348
2349         return cpu;
2350 }
2351 #endif
2352
2353 /***
2354  * try_to_wake_up - wake up a thread
2355  * @p: the to-be-woken-up thread
2356  * @state: the mask of task states that can be woken
2357  * @sync: do a synchronous wakeup?
2358  *
2359  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2360  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2361  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2362  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2363  * runnable without the overhead of this.
2364  *
2365  * returns failure only if the task is already active.
2366  */
2367 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2368                           int wake_flags)
2369 {
2370         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2371         unsigned long flags;
2372         struct rq *rq, *orig_rq;
2373
2374         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2375                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2376
2377         this_cpu = get_cpu();
2378
2379         smp_wmb();
2380         rq = orig_rq = task_rq_lock(p, &flags);
2381         update_rq_clock(rq);
2382         if (!(p->state & state))
2383                 goto out;
2384
2385         if (p->se.on_rq)
2386                 goto out_running;
2387
2388         cpu = task_cpu(p);
2389         orig_cpu = cpu;
2390
2391 #ifdef CONFIG_SMP
2392         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2393                 goto out_activate;
2394
2395         /*
2396          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2397          * we put the task in TASK_WAKING state.
2398          *
2399          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2400          */
2401         if (task_contributes_to_load(p))
2402                 rq->nr_uninterruptible--;
2403         p->state = TASK_WAKING;
2404
2405         if (p->sched_class->task_waking)
2406                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2407
2408         __task_rq_unlock(rq);
2409
2410         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2411         if (cpu != orig_cpu)
2412                 set_task_cpu(p, cpu);
2413
2414         rq = __task_rq_lock(p);
2415         update_rq_clock(rq);
2416
2417         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2418         cpu = task_cpu(p);
2419
2420 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2421         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2422         if (cpu == this_cpu)
2423                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2424         else {
2425                 struct sched_domain *sd;
2426                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2427                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2428                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2429                                 break;
2430                         }
2431                 }
2432         }
2433 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2434
2435 out_activate:
2436 #endif /* CONFIG_SMP */
2437         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2438         if (wake_flags & WF_SYNC)
2439                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2440         if (orig_cpu != cpu)
2441                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2442         if (cpu == this_cpu)
2443                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2444         else
2445                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2446         activate_task(rq, p, 1);
2447         success = 1;
2448
2449         /*
2450          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2451          */
2452         if (!in_interrupt()) {
2453                 struct sched_entity *se = &current->se;
2454                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2455
2456                 if (se->last_wakeup)
2457                         sample -= se->last_wakeup;
2458                 else
2459                         sample -= se->start_runtime;
2460                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2461
2462                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2463         }
2464
2465 out_running:
2466         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2467         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2468
2469         p->state = TASK_RUNNING;
2470 #ifdef CONFIG_SMP
2471         if (p->sched_class->task_woken)
2472                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2473
2474         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2475                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2476                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2477
2478                 if (delta > max)
2479                         rq->avg_idle = max;
2480                 else
2481                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2482                 rq->idle_stamp = 0;
2483         }
2484 #endif
2485 out:
2486         task_rq_unlock(rq, &flags);
2487         put_cpu();
2488
2489         return success;
2490 }
2491
2492 /**
2493  * wake_up_process - Wake up a specific process
2494  * @p: The process to be woken up.
2495  *
2496  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2497  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2498  * running.
2499  *
2500  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2501  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2502  */
2503 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2504 {
2505         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2506 }
2507 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2508
2509 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2510 {
2511         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2512 }
2513
2514 /*
2515  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2516  * p is forked by current.
2517  *
2518  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2519  */
2520 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2521 {
2522         p->se.exec_start                = 0;
2523         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2524         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2525         p->se.nr_migrations             = 0;
2526         p->se.last_wakeup               = 0;
2527         p->se.avg_overlap               = 0;
2528         p->se.start_runtime             = 0;
2529         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2530
2531 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2532         p->se.wait_start                        = 0;
2533         p->se.wait_max                          = 0;
2534         p->se.wait_count                        = 0;
2535         p->se.wait_sum                          = 0;
2536
2537         p->se.sleep_start                       = 0;
2538         p->se.sleep_max                         = 0;
2539         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2540
2541         p->se.block_start                       = 0;
2542         p->se.block_max                         = 0;
2543         p->se.exec_max                          = 0;
2544         p->se.slice_max                         = 0;
2545
2546         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2547         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2548         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2549         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2550         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2551
2552         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2553         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2554         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2555         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2556         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2557         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2558         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2559         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2560         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2561
2562 #endif
2563
2564         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2565         p->se.on_rq = 0;
2566         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2567
2568 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2569         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2570 #endif
2571 }
2572
2573 /*
2574  * fork()/clone()-time setup:
2575  */
2576 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2577 {
2578         int cpu = get_cpu();
2579
2580         __sched_fork(p);
2581         /*
2582          * We mark the process as waking here. This guarantees that
2583          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2584          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2585          */
2586         p->state = TASK_WAKING;
2587
2588         /*
2589          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2590          */
2591         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2592                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2593                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2594                         p->normal_prio = p->static_prio;
2595                 }
2596
2597                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2598                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2599                         p->normal_prio = p->static_prio;
2600                         set_load_weight(p);
2601                 }
2602
2603                 /*
2604                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2605                  * fulfilled its duty:
2606                  */
2607                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2608         }
2609
2610         /*
2611          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2612          */
2613         p->prio = current->normal_prio;
2614
2615         if (!rt_prio(p->prio))
2616                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2617
2618         if (p->sched_class->task_fork)
2619                 p->sched_class->task_fork(p);
2620
2621         set_task_cpu(p, cpu);
2622
2623 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2624         if (likely(sched_info_on()))
2625                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2626 #endif
2627 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2628         p->oncpu = 0;
2629 #endif
2630 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2631         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2632         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2633 #endif
2634         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2635
2636         put_cpu();
2637 }
2638
2639 /*
2640  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2641  *
2642  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2643  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2644  * on the runqueue and wakes it.
2645  */
2646 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2647 {
2648         unsigned long flags;
2649         struct rq *rq;
2650         int cpu = get_cpu();
2651
2652 #ifdef CONFIG_SMP
2653         /*
2654          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2655          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2656          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2657          *
2658          * We still have TASK_WAKING but PF_STARTING is gone now, meaning
2659          * ->cpus_allowed is stable, we have preemption disabled, meaning
2660          * cpu_online_mask is stable.
2661          */
2662         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2663         set_task_cpu(p, cpu);
2664 #endif
2665
2666         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2667         BUG_ON(p->state != TASK_WAKING);
2668         p->state = TASK_RUNNING;
2669         update_rq_clock(rq);
2670         activate_task(rq, p, 0);
2671         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2672         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2673 #ifdef CONFIG_SMP
2674         if (p->sched_class->task_woken)
2675                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2676 #endif
2677         task_rq_unlock(rq, &flags);
2678         put_cpu();
2679 }
2680
2681 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2682
2683 /**
2684  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2685  * @notifier: notifier struct to register
2686  */
2687 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2688 {
2689         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2690 }
2691 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2692
2693 /**
2694  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2695  * @notifier: notifier struct to unregister
2696  *
2697  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2698  */
2699 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2700 {
2701         hlist_del(&notifier->link);
2702 }
2703 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2704
2705 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2706 {
2707         struct preempt_notifier *notifier;
2708         struct hlist_node *node;
2709
2710         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2711                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2712 }
2713
2714 static void
2715 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2716                                  struct task_struct *next)
2717 {
2718         struct preempt_notifier *notifier;
2719         struct hlist_node *node;
2720
2721         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2722                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2723 }
2724
2725 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2726
2727 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2728 {
2729 }
2730
2731 static void
2732 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2733                                  struct task_struct *next)
2734 {
2735 }
2736
2737 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2738
2739 /**
2740  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2741  * @rq: the runqueue preparing to switch
2742  * @prev: the current task that is being switched out
2743  * @next: the task we are going to switch to.
2744  *
2745  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2746  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2747  * switch.
2748  *
2749  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2750  * hooks.
2751  */
2752 static inline void
2753 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2754                     struct task_struct *next)
2755 {
2756         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2757         prepare_lock_switch(rq, next);
2758         prepare_arch_switch(next);
2759 }
2760
2761 /**
2762  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2763  * @rq: runqueue associated with task-switch
2764  * @prev: the thread we just switched away from.
2765  *
2766  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2767  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2768  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2769  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2770  *
2771  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2772  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2773  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2774  * details.)
2775  */
2776 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2777         __releases(rq->lock)
2778 {
2779         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2780         long prev_state;
2781
2782         rq->prev_mm = NULL;
2783
2784         /*
2785          * A task struct has one reference for the use as "current".
2786          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2787          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2788          * the scheduled task must drop that reference.
2789          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2790          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2791          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2792          * be dropped twice.
2793          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2794          */
2795         prev_state = prev->state;
2796         finish_arch_switch(prev);
2797 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2798         local_irq_disable();
2799 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2800         perf_event_task_sched_in(current);
2801 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2802         local_irq_enable();
2803 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2804         finish_lock_switch(rq, prev);
2805
2806         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2807         if (mm)
2808                 mmdrop(mm);
2809         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2810                 /*
2811                  * Remove function-return probe instances associated with this
2812                  * task and put them back on the free list.
2813                  */
2814                 kprobe_flush_task(prev);
2815                 put_task_struct(prev);
2816         }
2817 }
2818
2819 #ifdef CONFIG_SMP
2820
2821 /* assumes rq->lock is held */
2822 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2823 {
2824         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2825                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2826 }
2827
2828 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2829 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2830 {
2831         if (rq->post_schedule) {
2832                 unsigned long flags;
2833
2834                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2835                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2836                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2837                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2838
2839                 rq->post_schedule = 0;
2840         }
2841 }
2842
2843 #else
2844
2845 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2846 {
2847 }
2848
2849 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2850 {
2851 }
2852
2853 #endif
2854
2855 /**
2856  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2857  * @prev: the thread we just switched away from.
2858  */
2859 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2860         __releases(rq->lock)
2861 {
2862         struct rq *rq = this_rq();
2863
2864         finish_task_switch(rq, prev);
2865
2866         /*
2867          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2868          * task_switch?
2869          */
2870         post_schedule(rq);
2871
2872 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2873         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2874         preempt_enable();
2875 #endif
2876         if (current->set_child_tid)
2877                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2878 }
2879
2880 /*
2881  * context_switch - switch to the new MM and the new
2882  * thread's register state.
2883  */
2884 static inline void
2885 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2886                struct task_struct *next)
2887 {
2888         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2889
2890         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2891         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2892         mm = next->mm;
2893         oldmm = prev->active_mm;
2894         /*
2895          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2896          * combine the page table reload and the switch backend into
2897          * one hypercall.
2898          */
2899         arch_start_context_switch(prev);
2900
2901         if (likely(!mm)) {
2902                 next->active_mm = oldmm;
2903                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2904                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2905         } else
2906                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2907
2908         if (likely(!prev->mm)) {
2909                 prev->active_mm = NULL;
2910                 rq->prev_mm = oldmm;
2911         }
2912         /*
2913          * Since the runqueue lock will be released by the next
2914          * task (which is an invalid locking op but in the case
2915          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2916          * do an early lockdep release here:
2917          */
2918 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2919         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2920 #endif
2921
2922         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2923         switch_to(prev, next, prev);
2924
2925         barrier();
2926         /*
2927          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2928          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2929          * frame will be invalid.
2930          */
2931         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2932 }
2933
2934 /*
2935  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2936  *
2937  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2938  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2939  * number of context switches performed since bootup.
2940  */
2941 unsigned long nr_running(void)
2942 {
2943         unsigned long i, sum = 0;
2944
2945         for_each_online_cpu(i)
2946                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2947
2948         return sum;
2949 }
2950
2951 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2952 {
2953         unsigned long i, sum = 0;
2954
2955         for_each_possible_cpu(i)
2956                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2957
2958         /*
2959          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2960          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2961          */
2962         if (unlikely((long)sum < 0))
2963                 sum = 0;
2964
2965         return sum;
2966 }
2967
2968 unsigned long long nr_context_switches(void)
2969 {
2970         int i;
2971         unsigned long long sum = 0;
2972
2973         for_each_possible_cpu(i)
2974                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2975
2976         return sum;
2977 }
2978
2979 unsigned long nr_iowait(void)
2980 {
2981         unsigned long i, sum = 0;
2982
2983         for_each_possible_cpu(i)
2984                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2985
2986         return sum;
2987 }
2988
2989 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2990 {
2991         struct rq *this = this_rq();
2992         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2993 }
2994
2995 unsigned long this_cpu_load(void)
2996 {
2997         struct rq *this = this_rq();
2998         return this->cpu_load[0];
2999 }
3000
3001
3002 /* Variables and functions for calc_load */
3003 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3004 static unsigned long calc_load_update;
3005 unsigned long avenrun[3];
3006 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3007
3008 /**
3009  * get_avenrun - get the load average array
3010  * @loads:      pointer to dest load array
3011  * @offset:     offset to add
3012  * @shift:      shift count to shift the result left
3013  *
3014  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3015  */
3016 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3017 {
3018         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3019         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3020         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3021 }
3022
3023 static unsigned long
3024 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3025 {
3026         load *= exp;
3027         load += active * (FIXED_1 - exp);
3028         return load >> FSHIFT;
3029 }
3030
3031 /*
3032  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3033  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3034  */
3035 void calc_global_load(void)
3036 {
3037         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3038         long active;
3039
3040         if (time_before(jiffies, upd))
3041                 return;
3042
3043         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3044         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3045
3046         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3047         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3048         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3049
3050         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3051 }
3052
3053 /*
3054  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3055  */
3056 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3057 {
3058         long nr_active, delta;
3059
3060         nr_active = this_rq->nr_running;
3061         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3062
3063         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3064                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3065                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3066                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3067         }
3068 }
3069
3070 /*
3071  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3072  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3073  */
3074 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3075 {
3076         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3077         int i, scale;
3078
3079         this_rq->nr_load_updates++;
3080
3081         /* Update our load: */
3082         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3083                 unsigned long old_load, new_load;
3084
3085                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3086
3087                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3088                 new_load = this_load;
3089                 /*
3090                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3091                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3092                  * example.
3093                  */
3094                 if (new_load > old_load)
3095                         new_load += scale-1;
3096                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3097         }
3098
3099         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3100                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3101                 calc_load_account_active(this_rq);
3102         }
3103 }
3104
3105 #ifdef CONFIG_SMP
3106
3107 /*
3108  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3109  *
3110  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3111  * you need to do so manually before calling.
3112  */
3113 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3114         __acquires(rq1->lock)
3115         __acquires(rq2->lock)
3116 {
3117         BUG_ON(!irqs_disabled());
3118         if (rq1 == rq2) {
3119                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
3120                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3121         } else {
3122                 if (rq1 < rq2) {
3123                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
3124                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3125                 } else {
3126                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
3127                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3128                 }
3129         }
3130         update_rq_clock(rq1);
3131         update_rq_clock(rq2);
3132 }
3133
3134 /*
3135  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3136  *
3137  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3138  * you need to do so manually after calling.
3139  */
3140 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3141         __releases(rq1->lock)
3142         __releases(rq2->lock)
3143 {
3144         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
3145         if (rq1 != rq2)
3146                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
3147         else
3148                 __release(rq2->lock);
3149 }
3150
3151 /*
3152  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3153  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3154  */
3155 void sched_exec(void)
3156 {
3157         struct task_struct *p = current;
3158         struct migration_req req;
3159         int dest_cpu, this_cpu;
3160         unsigned long flags;
3161         struct rq *rq;
3162
3163 again:
3164         this_cpu = get_cpu();
3165         dest_cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3166         if (dest_cpu == this_cpu) {
3167                 put_cpu();
3168                 return;
3169         }
3170
3171         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3172         put_cpu();
3173
3174         /*
3175          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3176          */
3177         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3178             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu))) {
3179                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3180                 goto again;
3181         }
3182
3183         /* force the process onto the specified CPU */
3184         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3185                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3186                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3187
3188                 get_task_struct(mt);
3189                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3190                 wake_up_process(mt);
3191                 put_task_struct(mt);
3192                 wait_for_completion(&req.done);
3193
3194                 return;
3195         }
3196         task_rq_unlock(rq, &flags);
3197 }
3198
3199 /*
3200  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3201  * Both runqueues must be locked.
3202  */
3203 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3204                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3205 {
3206         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3207         set_task_cpu(p, this_cpu);
3208         activate_task(this_rq, p, 0);
3209         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3210 }
3211
3212 /*
3213  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3214  */
3215 static
3216 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3217                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3218                      int *all_pinned)
3219 {
3220         int tsk_cache_hot = 0;
3221         /*
3222          * We do not migrate tasks that are:
3223          * 1) running (obviously), or
3224          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3225          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3226          */
3227         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3228                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3229                 return 0;
3230         }
3231         *all_pinned = 0;
3232
3233         if (task_running(rq, p)) {
3234                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3235                 return 0;
3236         }
3237
3238         /*
3239          * Aggressive migration if:
3240          * 1) task is cache cold, or
3241          * 2) too many balance attempts have failed.
3242          */
3243
3244         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3245         if (!tsk_cache_hot ||
3246                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3247 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3248                 if (tsk_cache_hot) {
3249                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3250                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3251                 }
3252 #endif
3253                 return 1;
3254         }
3255
3256         if (tsk_cache_hot) {
3257                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3258                 return 0;
3259         }
3260         return 1;
3261 }
3262
3263 static unsigned long
3264 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3265               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3266               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3267               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3268 {
3269         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3270         struct task_struct *p;
3271         long rem_load_move = max_load_move;
3272
3273         if (max_load_move == 0)
3274                 goto out;
3275
3276         pinned = 1;
3277
3278         /*
3279          * Start the load-balancing iterator:
3280          */
3281         p = iterator->start(iterator->arg);
3282 next:
3283         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3284                 goto out;
3285
3286         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3287             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3288                 p = iterator->next(iterator->arg);
3289                 goto next;
3290         }
3291
3292         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3293         pulled++;
3294         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3295
3296 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3297         /*
3298          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3299          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3300          * section.
3301          */
3302         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3303                 goto out;
3304 #endif
3305
3306         /*
3307          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3308          */
3309         if (rem_load_move > 0) {
3310                 if (p->prio < *this_best_prio)
3311                         *this_best_prio = p->prio;
3312                 p = iterator->next(iterator->arg);
3313                 goto next;
3314         }
3315 out:
3316         /*
3317          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3318          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3319          * inside pull_task().
3320          */
3321         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3322
3323         if (all_pinned)
3324                 *all_pinned = pinned;
3325
3326         return max_load_move - rem_load_move;
3327 }
3328
3329 /*
3330  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3331  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3332  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3333  *
3334  * Called with both runqueues locked.
3335  */
3336 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3337                       unsigned long max_load_move,
3338                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3339                       int *all_pinned)
3340 {
3341         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3342         unsigned long total_load_moved = 0;
3343         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3344
3345         do {
3346                 total_load_moved +=
3347                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3348                                 max_load_move - total_load_moved,
3349                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3350                 class = class->next;
3351
3352 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3353                 /*
3354                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3355                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3356                  * the critical section.
3357                  */
3358                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3359                         break;
3360 #endif
3361         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3362
3363         return total_load_moved > 0;
3364 }
3365
3366 static int
3367 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3368                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3369                    struct rq_iterator *iterator)
3370 {
3371         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3372         int pinned = 0;
3373
3374         while (p) {
3375                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3376                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3377                         /*
3378                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3379                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3380                          * stats here rather than inside pull_task().
3381                          */
3382                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3383
3384                         return 1;
3385                 }
3386                 p = iterator->next(iterator->arg);
3387         }
3388
3389         return 0;
3390 }
3391
3392 /*
3393  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3394  * part of active balancing operations within "domain".
3395  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3396  *
3397  * Called with both runqueues locked.
3398  */
3399 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3400                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3401 {
3402         const struct sched_class *class;
3403
3404         for_each_class(class) {
3405                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3406                         return 1;
3407         }
3408
3409         return 0;
3410 }
3411 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3412 /*
3413  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3414  *              during load balancing.
3415  */
3416 struct sd_lb_stats {
3417         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3418         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3419         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3420         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3421         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3422
3423         /** Statistics of this group */
3424         unsigned long this_load;
3425         unsigned long this_load_per_task;
3426         unsigned long this_nr_running;
3427
3428         /* Statistics of the busiest group */
3429         unsigned long max_load;
3430         unsigned long busiest_load_per_task;
3431         unsigned long busiest_nr_running;
3432
3433         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3434 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3435         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3436         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3437         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3438         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3439         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3440         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3441 #endif
3442 };
3443
3444 /*
3445  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3446  */
3447 struct sg_lb_stats {
3448         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3449         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3450         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3451         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3452         unsigned long group_capacity;
3453         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3454 };
3455
3456 /**
3457  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3458  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3459  */
3460 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3461 {
3462         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3463 }
3464
3465 /**
3466  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3467  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3468  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3469  */
3470 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3471                                         enum cpu_idle_type idle)
3472 {
3473         int load_idx;
3474
3475         switch (idle) {
3476         case CPU_NOT_IDLE:
3477                 load_idx = sd->busy_idx;
3478                 break;
3479
3480         case CPU_NEWLY_IDLE:
3481                 load_idx = sd->newidle_idx;
3482                 break;
3483         default:
3484                 load_idx = sd->idle_idx;
3485                 break;
3486         }
3487
3488         return load_idx;
3489 }
3490
3491
3492 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3493 /**
3494  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3495  * the given sched_domain, during load balancing.
3496  *
3497  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3498  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3499  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3500  */
3501 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3502         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3503 {
3504         /*
3505          * Busy processors will not participate in power savings
3506          * balance.
3507          */
3508         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3509                 sds->power_savings_balance = 0;
3510         else {
3511                 sds->power_savings_balance = 1;
3512                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3513                 sds->leader_nr_running = 0;
3514         }
3515 }
3516
3517 /**
3518  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3519  * sched_domain while performing load balancing.
3520  *
3521  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3522  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3523  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3524  *              load balancing ?
3525  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3526  */
3527 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3528         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3529 {
3530
3531         if (!sds->power_savings_balance)
3532                 return;
3533
3534         /*
3535          * If the local group is idle or completely loaded
3536          * no need to do power savings balance at this domain
3537          */
3538         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3539                                 !sds->this_nr_running))
3540                 sds->power_savings_balance = 0;
3541
3542         /*
3543          * If a group is already running at full capacity or idle,
3544          * don't include that group in power savings calculations
3545          */
3546         if (!sds->power_savings_balance ||
3547                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3548                 !sgs->sum_nr_running)
3549                 return;
3550
3551         /*
3552          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3553          * This is the group from where we need to pick up the load
3554          * for saving power
3555          */
3556         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3557             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3558              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3559                 sds->group_min = group;
3560                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3561                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3562                                                 sgs->sum_nr_running;
3563         }
3564
3565         /*
3566          * Calculate the group which is almost near its
3567          * capacity but still has some space to pick up some load
3568          * from other group and save more power
3569          */
3570         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3571                 return;
3572
3573         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3574             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3575              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3576                 sds->group_leader = group;
3577                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3578         }
3579 }
3580
3581 /**
3582  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3583  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3584  *      under consideration.
3585  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3586  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3587  *
3588  * Description:
3589  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3590  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3591  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3592  *
3593  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3594  * Else returns 0.
3595  */
3596 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3597                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3598 {
3599         if (!sds->power_savings_balance)
3600                 return 0;
3601
3602         if (sds->this != sds->group_leader ||
3603                         sds->group_leader == sds->group_min)
3604                 return 0;
3605
3606         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3607         sds->busiest = sds->group_min;
3608
3609         return 1;
3610
3611 }
3612 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3613 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3614         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3615 {
3616         return;
3617 }
3618
3619 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3620         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3621 {
3622         return;
3623 }
3624
3625 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3626                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3627 {
3628         return 0;
3629 }
3630 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3631
3632
3633 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3634 {
3635         return SCHED_LOAD_SCALE;
3636 }
3637
3638 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3639 {
3640         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3641 }
3642
3643 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3644 {
3645         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3646         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3647
3648         smt_gain /= weight;
3649
3650         return smt_gain;
3651 }
3652
3653 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3654 {
3655         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3656 }
3657
3658 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3659 {
3660         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3661         u64 total, available;
3662
3663         sched_avg_update(rq);
3664
3665         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3666         available = total - rq->rt_avg;
3667
3668         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3669                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3670
3671         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3672
3673         return div_u64(available, total);
3674 }
3675
3676 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3677 {
3678         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3679         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3680         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3681
3682         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3683                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3684         else
3685                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3686
3687         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3688
3689         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3690                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3691                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3692                 else
3693                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3694
3695                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3696         }
3697
3698         power *= scale_rt_power(cpu);
3699         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3700
3701         if (!power)
3702                 power = 1;
3703
3704         sdg->cpu_power = power;
3705 }
3706
3707 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3708 {
3709         struct sched_domain *child = sd->child;
3710         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3711         unsigned long power;
3712
3713         if (!child) {
3714                 update_cpu_power(sd, cpu);
3715                 return;
3716         }
3717
3718         power = 0;
3719
3720         group = child->groups;
3721         do {
3722                 power += group->cpu_power;
3723                 group = group->next;
3724         } while (group != child->groups);
3725
3726         sdg->cpu_power = power;
3727 }
3728
3729 /**
3730  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3731  * @sd: The sched_domain whose statistics are to be updated.
3732  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3733  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3734  * @idle: Idle status of this_cpu
3735  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3736  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3737  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3738  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3739  * @balance: Should we balance.
3740  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3741  */
3742 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3743                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3744                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3745                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3746                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3747 {
3748         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3749         int i;
3750         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3751         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3752         unsigned long avg_load_per_task;
3753
3754         if (local_group) {
3755                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3756                 if (balance_cpu == this_cpu)
3757                         update_group_power(sd, this_cpu);
3758         }
3759
3760         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3761         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3762         max_cpu_load = 0;
3763         min_cpu_load = ~0UL;
3764
3765         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3766                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3767
3768                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3769                         *sd_idle = 0;
3770
3771                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3772                 if (local_group) {
3773                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3774                                 first_idle_cpu = 1;
3775                                 balance_cpu = i;
3776                         }
3777
3778                         load = target_load(i, load_idx);
3779                 } else {
3780                         load = source_load(i, load_idx);
3781                         if (load > max_cpu_load)
3782                                 max_cpu_load = load;
3783                         if (min_cpu_load > load)
3784                                 min_cpu_load = load;
3785                 }
3786
3787                 sgs->group_load += load;
3788                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3789                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3790
3791                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3792         }
3793
3794         /*
3795          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3796          * is eligible for doing load balancing at this and above
3797          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3798          * to do the newly idle load balance.
3799          */
3800         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3801             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3802                 *balance = 0;
3803                 return;
3804         }
3805
3806         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3807         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3808
3809
3810         /*
3811          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3812          * than the average weight of two tasks.
3813          *
3814          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3815          *      might not be a suitable number - should we keep a
3816          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3817          *      the hierarchy?
3818          */
3819         avg_load_per_task = (sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3820                 group->cpu_power;
3821
3822         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3823                 sgs->group_imb = 1;
3824
3825         sgs->group_capacity =
3826                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3827 }
3828
3829 /**
3830  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3831  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3832  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3833  * @idle: Idle status of this_cpu
3834  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3835  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3836  * @balance: Should we balance.
3837  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3838  */
3839 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3840                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3841                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3842                         struct sd_lb_stats *sds)
3843 {
3844         struct sched_domain *child = sd->child;
3845         struct sched_group *group = sd->groups;
3846         struct sg_lb_stats sgs;
3847         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3848
3849         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3850                 prefer_sibling = 1;
3851
3852         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3853         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3854
3855         do {
3856                 int local_group;
3857
3858                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3859                                                sched_group_cpus(group));
3860                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3861                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3862                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3863
3864                 if (local_group && balance && !(*balance))
3865                         return;
3866
3867                 sds->total_load += sgs.group_load;
3868                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
3869
3870                 /*
3871                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3872                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3873                  * and move all the excess tasks away.
3874                  */
3875                 if (prefer_sibling)
3876                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3877
3878                 if (local_group) {
3879                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3880                         sds->this = group;
3881                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3882                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3883                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3884                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3885                                 sgs.group_imb)) {
3886                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3887                         sds->busiest = group;
3888                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3889                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3890                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3891                 }
3892
3893                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3894                 group = group->next;
3895         } while (group != sd->groups);
3896 }
3897
3898 /**
3899  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3900  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3901  *                      load balancing.
3902  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3903  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3904  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3905  */
3906 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3907                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3908 {
3909         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3910         unsigned int imbn = 2;
3911
3912         if (sds->this_nr_running) {
3913                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3914                 if (sds->busiest_load_per_task >
3915                                 sds->this_load_per_task)
3916                         imbn = 1;
3917         } else
3918                 sds->this_load_per_task =
3919                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3920
3921         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3922                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3923                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3924                 return;
3925         }
3926
3927         /*
3928          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3929          * however we may be able to increase total CPU power used by
3930          * moving them.
3931          */
3932
3933         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
3934                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3935         pwr_now += sds->this->cpu_power *
3936                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3937         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3938
3939         /* Amount of load we'd subtract */
3940         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3941                 sds->busiest->cpu_power;
3942         if (sds->max_load > tmp)
3943                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
3944                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3945
3946         /* Amount of load we'd add */
3947         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
3948                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3949                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
3950                         sds->this->cpu_power;
3951         else
3952                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3953                         sds->this->cpu_power;
3954         pwr_move += sds->this->cpu_power *
3955                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3956         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3957
3958         /* Move if we gain throughput */
3959         if (pwr_move > pwr_now)
3960                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3961 }
3962
3963 /**
3964  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3965  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3966  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3967  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3968  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3969  */
3970 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3971                 unsigned long *imbalance)
3972 {
3973         unsigned long max_pull;
3974         /*
3975          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3976          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3977          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3978          */
3979         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3980                 *imbalance = 0;
3981                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3982         }
3983
3984         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3985         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3986                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3987
3988         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3989         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
3990                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
3991                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3992
3993         /*
3994          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3995          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3996          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3997          * moved
3998          */
3999         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
4000                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
4001
4002 }
4003 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
4004
4005 /**
4006  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
4007  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
4008  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
4009  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
4010  * such a group exists.
4011  *
4012  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
4013  * to restore balance.
4014  *
4015  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
4016  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
4017  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
4018  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
4019  * @idle: The idle status of this_cpu.
4020  * @sd_idle: The idleness of sd
4021  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
4022  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
4023  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
4024  *
4025  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
4026  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
4027  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
4028  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
4029  */
4030 static struct sched_group *
4031 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
4032                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
4033                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
4034 {
4035         struct sd_lb_stats sds;
4036
4037         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
4038
4039         /*
4040          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
4041          * this level.
4042          */
4043         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
4044                                         balance, &sds);
4045
4046         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
4047         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
4048          *    at this level.
4049          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
4050          * 3) This group is the busiest group.
4051          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
4052          *    sched_domain.
4053          * 5) The imbalance is within the specified limit.
4054          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
4055          */
4056         if (balance && !(*balance))
4057                 goto ret;
4058
4059         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4060                 goto out_balanced;
4061
4062         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4063                 goto out_balanced;
4064
4065         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4066
4067         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4068                 goto out_balanced;
4069
4070         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4071                 goto out_balanced;
4072
4073         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
4074         if (sds.group_imb)
4075                 sds.busiest_load_per_task =
4076                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
4077
4078         /*
4079          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4080          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4081          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
4082          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
4083          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
4084          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
4085          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
4086          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
4087          * appear as very large values with unsigned longs.
4088          */
4089         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
4090                 goto out_balanced;
4091
4092         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4093         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4094         return sds.busiest;
4095
4096 out_balanced:
4097         /*
4098          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4099          * to save power.
4100          */
4101         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4102                 return sds.busiest;
4103 ret:
4104         *imbalance = 0;
4105         return NULL;
4106 }
4107
4108 /*
4109  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4110  */
4111 static struct rq *
4112 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4113                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4114 {
4115         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4116         unsigned long max_load = 0;
4117         int i;
4118
4119         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4120                 unsigned long power = power_of(i);
4121                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4122                 unsigned long wl;
4123
4124                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4125                         continue;
4126
4127                 rq = cpu_rq(i);
4128                 wl = weighted_cpuload(i) * SCHED_LOAD_SCALE;
4129                 wl /= power;
4130
4131                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4132                         continue;
4133
4134                 if (wl > max_load) {
4135                         max_load = wl;
4136                         busiest = rq;
4137                 }
4138         }
4139
4140         return busiest;
4141 }
4142
4143 /*
4144  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4145  * so long as it is large enough.
4146  */
4147 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4148
4149 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4150 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4151
4152 /*
4153  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4154  * tasks if there is an imbalance.
4155  */
4156 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4157                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4158                         int *balance)
4159 {
4160         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4161         struct sched_group *group;
4162         unsigned long imbalance;
4163         struct rq *busiest;
4164         unsigned long flags;
4165         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4166
4167         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4168
4169         /*
4170          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4171          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4172          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4173          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4174          */
4175         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4176             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4177                 sd_idle = 1;
4178
4179         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4180
4181 redo:
4182         update_shares(sd);
4183         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4184                                    cpus, balance);
4185
4186         if (*balance == 0)
4187                 goto out_balanced;
4188
4189         if (!group) {
4190                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4191                 goto out_balanced;
4192         }
4193
4194         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4195         if (!busiest) {
4196                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4197                 goto out_balanced;
4198         }
4199
4200         BUG_ON(busiest == this_rq);
4201
4202         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4203
4204         ld_moved = 0;
4205         if (busiest->nr_running > 1) {
4206                 /*
4207                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4208                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4209                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4210                  * correctly treated as an imbalance.
4211                  */
4212                 local_irq_save(flags);
4213                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4214                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4215                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4216                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4217                 local_irq_restore(flags);
4218
4219                 /*
4220                  * some other cpu did the load balance for us.
4221                  */
4222                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4223                         resched_cpu(this_cpu);
4224
4225                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4226                 if (unlikely(all_pinned)) {
4227                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4228                         if (!cpumask_empty(cpus))
4229                                 goto redo;
4230                         goto out_balanced;
4231                 }
4232         }
4233
4234         if (!ld_moved) {
4235                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4236                 sd->nr_balance_failed++;
4237
4238                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4239
4240                         raw_spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4241
4242                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4243                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4244                          */
4245                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4246                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4247                                 raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock,
4248                                                             flags);
4249                                 all_pinned = 1;
4250                                 goto out_one_pinned;
4251                         }
4252
4253                         if (!busiest->active_balance) {
4254                                 busiest->active_balance = 1;
4255                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4256                                 active_balance = 1;
4257                         }
4258                         raw_spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4259                         if (active_balance)
4260                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4261
4262                         /*
4263                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4264                          * counter.
4265                          */
4266                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4267                 }
4268         } else
4269                 sd->nr_balance_failed = 0;
4270
4271         if (likely(!active_balance)) {
4272                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4273                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4274         } else {
4275                 /*
4276                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4277                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4278                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4279                  * move_tasks).
4280                  */
4281                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4282                         sd->balance_interval *= 2;
4283         }
4284
4285         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4286             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4287                 ld_moved = -1;
4288
4289         goto out;
4290
4291 out_balanced:
4292         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4293
4294         sd->nr_balance_failed = 0;
4295
4296 out_one_pinned:
4297         /* tune up the balancing interval */
4298         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4299                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4300                 sd->balance_interval *= 2;
4301
4302         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4303             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4304                 ld_moved = -1;
4305         else
4306                 ld_moved = 0;
4307 out:
4308         if (ld_moved)
4309                 update_shares(sd);
4310         return ld_moved;
4311 }
4312
4313 /*
4314  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4315  * tasks if there is an imbalance.
4316  *
4317  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4318  * this_rq is locked.
4319  */
4320 static int
4321 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4322 {
4323         struct sched_group *group;
4324         struct rq *busiest = NULL;
4325         unsigned long imbalance;
4326         int ld_moved = 0;
4327         int sd_idle = 0;
4328         int all_pinned = 0;
4329         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4330
4331         cpumask_copy(cpus, cpu_active_mask);
4332
4333         /*
4334          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4335          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4336          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4337          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4338          */
4339         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4340             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4341                 sd_idle = 1;
4342
4343         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4344 redo:
4345         update_shares_locked(this_rq, sd);
4346         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4347                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4348         if (!group) {
4349                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4350                 goto out_balanced;
4351         }
4352
4353         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4354         if (!busiest) {
4355                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4356                 goto out_balanced;
4357         }
4358
4359         BUG_ON(busiest == this_rq);
4360
4361         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4362
4363         ld_moved = 0;
4364         if (busiest->nr_running > 1) {
4365                 /* Attempt to move tasks */
4366                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4367                 /* this_rq->clock is already updated */
4368                 update_rq_clock(busiest);
4369                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4370                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4371                                         &all_pinned);
4372                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4373
4374                 if (unlikely(all_pinned)) {
4375                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4376                         if (!cpumask_empty(cpus))
4377                                 goto redo;
4378                 }
4379         }
4380
4381         if (!ld_moved) {
4382                 int active_balance = 0;
4383
4384                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4385                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4386                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4387                         return -1;
4388
4389                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4390                         return -1;
4391
4392                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4393                         return -1;
4394
4395                 /*
4396                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4397                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4398                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4399                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4400                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4401                  *
4402                  * The package power saving logic comes from
4403                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4404                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4405                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4406                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4407                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4408                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4409                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4410                  *
4411                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4412                  * will be more than one task in the source run queue and
4413                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4414                  * active balance code will not be triggered.
4415                  */
4416
4417                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4418                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4419
4420                 /*
4421                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4422                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4423                  */
4424                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4425                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4426                         all_pinned = 1;
4427                         return ld_moved;
4428                 }
4429
4430                 if (!busiest->active_balance) {
4431                         busiest->active_balance = 1;
4432                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4433                         active_balance = 1;
4434                 }
4435
4436                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4437                 /*
4438                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4439                  */
4440                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
4441                 if (active_balance)
4442                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4443                 raw_spin_lock(&this_rq->lock);
4444
4445         } else
4446                 sd->nr_balance_failed = 0;
4447
4448         update_shares_locked(this_rq, sd);
4449         return ld_moved;
4450
4451 out_balanced:
4452         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4453         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4454             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4455                 return -1;
4456         sd->nr_balance_failed = 0;
4457
4458         return 0;
4459 }
4460
4461 /*
4462  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4463  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4464  */
4465 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4466 {
4467         struct sched_domain *sd;
4468         int pulled_task = 0;
4469         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4470
4471         this_rq->idle_stamp = this_rq->clock;
4472
4473         if (this_rq->avg_idle < sysctl_sched_migration_cost)
4474                 return;
4475
4476         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4477                 unsigned long interval;
4478
4479                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4480                         continue;
4481
4482                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4483                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4484                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4485                                                            sd);
4486
4487                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4488                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4489                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4490                 if (pulled_task) {
4491                         this_rq->idle_stamp = 0;
4492                         break;
4493                 }
4494         }
4495         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4496                 /*
4497                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4498                  * a busy processor. So reset next_balance.
4499                  */
4500                 this_rq->next_balance = next_balance;
4501         }
4502 }
4503
4504 /*
4505  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4506  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4507  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4508  * logical imbalances.
4509  *
4510  * Called with busiest_rq locked.
4511  */
4512 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4513 {
4514         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4515         struct sched_domain *sd;
4516         struct rq *target_rq;
4517
4518         /* Is there any task to move? */
4519         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4520                 return;
4521
4522         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4523
4524         /*
4525          * This condition is "impossible", if it occurs
4526          * we need to fix it. Originally reported by
4527          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4528          */
4529         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4530
4531         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4532         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4533         update_rq_clock(busiest_rq);
4534         update_rq_clock(target_rq);
4535
4536         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4537         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4538                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4539                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4540                                 break;
4541         }
4542
4543         if (likely(sd)) {
4544                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4545
4546                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4547                                   sd, CPU_IDLE))
4548                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4549                 else
4550                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4551         }
4552         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4553 }
4554
4555 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4556 static struct {
4557         atomic_t load_balancer;
4558         cpumask_var_t cpu_mask;
4559         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4560 } nohz ____cacheline_aligned = {
4561         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4562 };
4563
4564 int get_nohz_load_balancer(void)
4565 {
4566         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4567 }
4568
4569 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4570 /**
4571  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4572  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4573  *              be returned.
4574  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4575  *              for the given cpu.
4576  *
4577  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4578  */
4579 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4580 {
4581         struct sched_domain *sd;
4582
4583         for_each_domain(cpu, sd)
4584                 if (sd && (sd->flags & flag))
4585                         break;
4586
4587         return sd;
4588 }
4589
4590 /**
4591  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4592  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4593  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4594  *              for cpu.
4595  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4596  *
4597  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4598  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4599  */
4600 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4601         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4602                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4603
4604 /**
4605  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4606  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4607  *
4608  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4609  *
4610  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4611  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4612  * sched_group is semi-idle or not.
4613  */
4614 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4615 {
4616         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4617                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4618
4619         /*
4620          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4621          * and atleast one idle cpu.
4622          */
4623         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4624                 return 0;
4625
4626         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4627                 return 0;
4628
4629         return 1;
4630 }
4631 /**
4632  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4633  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4634  *
4635  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4636  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4637  *
4638  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4639  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4640  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4641  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4642  */
4643 static int find_new_ilb(int cpu)
4644 {
4645         struct sched_domain *sd;
4646         struct sched_group *ilb_group;
4647
4648         /*
4649          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4650          * when power-aware load balancing is enabled
4651          */
4652         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4653                 goto out_done;
4654
4655         /*
4656          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4657          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4658          */
4659         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4660                 goto out_done;
4661
4662         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4663                 ilb_group = sd->groups;
4664
4665                 do {
4666                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4667                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4668
4669                         ilb_group = ilb_group->next;
4670
4671                 } while (ilb_group != sd->groups);
4672         }
4673
4674 out_done:
4675         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4676 }
4677 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4678 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4679 {
4680         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4681 }
4682 #endif
4683
4684 /*
4685  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4686  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4687  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4688  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4689  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4690  * arrives...
4691  *
4692  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4693  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4694  * nohz.cpu_mask..
4695  *
4696  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4697  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4698  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4699  * there is no need for ilb owner.
4700  *
4701  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4702  * next busy scheduler_tick()
4703  */
4704 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4705 {
4706         int cpu = smp_processor_id();
4707
4708         if (stop_tick) {
4709                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4710
4711                 if (!cpu_active(cpu)) {
4712                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4713                                 return 0;
4714
4715                         /*
4716                          * If we are going offline and still the leader,
4717                          * give up!
4718                          */
4719                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4720                                 BUG();
4721
4722                         return 0;
4723                 }
4724
4725                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4726
4727                 /* time for ilb owner also to sleep */
4728                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_active_cpus()) {
4729                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4730                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4731                         return 0;
4732                 }
4733
4734                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4735                         /* make me the ilb owner */
4736                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4737                                 return 1;
4738                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4739                         int new_ilb;
4740
4741                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4742                                                 sched_mc_power_savings))
4743                                 return 1;
4744                         /*
4745                          * Check to see if there is a more power-efficient
4746                          * ilb.
4747                          */
4748                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4749                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4750                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4751                                 resched_cpu(new_ilb);
4752                                 return 0;
4753                         }
4754                         return 1;
4755                 }
4756         } else {
4757                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4758                         return 0;
4759
4760                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4761
4762                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4763                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4764                                 BUG();
4765         }
4766         return 0;
4767 }
4768 #endif
4769
4770 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4771
4772 /*
4773  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4774  * and initiates a balancing operation if so.
4775  *
4776  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4777  */
4778 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4779 {
4780         int balance = 1;
4781         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4782         unsigned long interval;
4783         struct sched_domain *sd;
4784         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4785         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4786         int update_next_balance = 0;
4787         int need_serialize;
4788
4789         for_each_domain(cpu, sd) {
4790                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4791                         continue;
4792
4793                 interval = sd->balance_interval;
4794                 if (idle != CPU_IDLE)
4795                         interval *= sd->busy_factor;
4796
4797                 /* scale ms to jiffies */
4798                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4799                 if (unlikely(!interval))
4800                         interval = 1;
4801                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4802                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4803
4804                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4805
4806                 if (need_serialize) {
4807                         if (!spin_trylock(&balancing))
4808                                 goto out;
4809                 }
4810
4811                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4812                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4813                                 /*
4814                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4815                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4816                                  * not idle.
4817                                  */
4818                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4819                         }
4820                         sd->last_balance = jiffies;
4821                 }
4822                 if (need_serialize)
4823                         spin_unlock(&balancing);
4824 out:
4825                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4826                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4827                         update_next_balance = 1;
4828                 }
4829
4830                 /*
4831                  * Stop the load balance at this level. There is another
4832                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4833                  * actively.
4834                  */
4835                 if (!balance)
4836                         break;
4837         }
4838
4839         /*
4840          * next_balance will be updated only when there is a need.
4841          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4842          * updated.
4843          */
4844         if (likely(update_next_balance))
4845                 rq->next_balance = next_balance;
4846 }
4847
4848 /*
4849  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4850  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4851  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4852  */
4853 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4854 {
4855         int this_cpu = smp_processor_id();
4856         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4857         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4858                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4859
4860         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4861
4862 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4863         /*
4864          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4865          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4866          * stopped.
4867          */
4868         if (this_rq->idle_at_tick &&
4869             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4870                 struct rq *rq;
4871                 int balance_cpu;
4872
4873                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4874                         if (balance_cpu == this_cpu)
4875                                 continue;
4876
4877                         /*
4878                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4879                          * work being done for other cpus. Next load
4880                          * balancing owner will pick it up.
4881                          */
4882                         if (need_resched())
4883                                 break;
4884
4885                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4886
4887                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4888                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4889                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4890                 }
4891         }
4892 #endif
4893 }
4894
4895 static inline int on_null_domain(int cpu)
4896 {
4897         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4898 }
4899
4900 /*
4901  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4902  *
4903  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4904  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4905  * if the whole system is idle.
4906  */
4907 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4908 {
4909 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4910         /*
4911          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4912          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4913          * load balancer.
4914          */
4915         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4916                 rq->in_nohz_recently = 0;
4917
4918                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4919                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4920                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4921                 }
4922
4923                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4924                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4925
4926                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4927                                 resched_cpu(ilb);
4928                 }
4929         }
4930
4931         /*
4932          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4933          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4934          */
4935         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4936             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4937                 resched_cpu(cpu);
4938                 return;
4939         }
4940
4941         /*
4942          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4943          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4944          */
4945         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4946             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4947                 return;
4948 #endif
4949         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4950         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4951             likely(!on_null_domain(cpu)))
4952                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4953 }
4954
4955 #else   /* CONFIG_SMP */
4956
4957 /*
4958  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4959  */
4960 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4961 {
4962 }
4963
4964 #endif
4965
4966 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4967
4968 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4969
4970 /*
4971  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4972  * @p in case that task is currently running.
4973  *
4974  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4975  */
4976 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4977 {
4978         u64 ns = 0;
4979
4980         if (task_current(rq, p)) {
4981                 update_rq_clock(rq);
4982                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4983                 if ((s64)ns < 0)
4984                         ns = 0;
4985         }
4986
4987         return ns;
4988 }
4989
4990 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4991 {
4992         unsigned long flags;
4993         struct rq *rq;
4994         u64 ns = 0;
4995
4996         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4997         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4998         task_rq_unlock(rq, &flags);
4999
5000         return ns;
5001 }
5002
5003 /*
5004  * Return accounted runtime for the task.
5005  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
5006  * pending runtime that have not been accounted yet.
5007  */
5008 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
5009 {
5010         unsigned long flags;
5011         struct rq *rq;
5012         u64 ns = 0;
5013
5014         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5015         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5016         task_rq_unlock(rq, &flags);
5017
5018         return ns;
5019 }
5020
5021 /*
5022  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
5023  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
5024  * pending runtime that have not been accounted yet.
5025  *
5026  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
5027  * so the return value not includes other pending runtime that other
5028  * running tasks might have.
5029  */
5030 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
5031 {
5032         struct task_cputime totals;
5033         unsigned long flags;
5034         struct rq *rq;
5035         u64 ns;
5036
5037         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5038         thread_group_cputime(p, &totals);
5039         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5040         task_rq_unlock(rq, &flags);
5041
5042         return ns;
5043 }
5044
5045 /*
5046  * Account user cpu time to a process.
5047  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5048  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
5049  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5050  */
5051 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5052                        cputime_t cputime_scaled)
5053 {
5054         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5055         cputime64_t tmp;
5056
5057         /* Add user time to process. */
5058         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5059         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5060         account_group_user_time(p, cputime);
5061
5062         /* Add user time to cpustat. */
5063         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5064         if (TASK_NICE(p) > 0)
5065                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5066         else
5067                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5068
5069         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
5070         /* Account for user time used */
5071         acct_update_integrals(p);
5072 }
5073
5074 /*
5075  * Account guest cpu time to a process.
5076  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5077  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
5078  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5079  */
5080 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5081                                cputime_t cputime_scaled)
5082 {
5083         cputime64_t tmp;
5084         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5085
5086         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5087
5088         /* Add guest time to process. */
5089         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5090         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5091         account_group_user_time(p, cputime);
5092         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5093
5094         /* Add guest time to cpustat. */
5095         if (TASK_NICE(p) > 0) {
5096                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5097                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
5098         } else {
5099                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5100                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5101         }
5102 }
5103
5104 /*
5105  * Account system cpu time to a process.
5106  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5107  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5108  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5109  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5110  */
5111 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5112                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5113 {
5114         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5115         cputime64_t tmp;
5116
5117         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5118                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5119                 return;
5120         }
5121
5122         /* Add system time to process. */
5123         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5124         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5125         account_group_system_time(p, cputime);
5126
5127         /* Add system time to cpustat. */
5128         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5129         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5130                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5131         else if (softirq_count())
5132                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5133         else
5134                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5135
5136         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5137
5138         /* Account for system time used */
5139         acct_update_integrals(p);
5140 }
5141
5142 /*
5143  * Account for involuntary wait time.
5144  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5145  */
5146 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5147 {
5148         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5149         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5150
5151         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5152 }
5153
5154 /*
5155  * Account for idle time.
5156  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5157  */
5158 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5159 {
5160         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5161         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5162         struct rq *rq = this_rq();
5163
5164         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5165                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5166         else
5167                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5168 }
5169
5170 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5171
5172 /*
5173  * Account a single tick of cpu time.
5174  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5175  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5176  */
5177 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5178 {
5179         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
5180         struct rq *rq = this_rq();
5181
5182         if (user_tick)
5183                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5184         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5185                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
5186                                     one_jiffy_scaled);
5187         else
5188                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
5189 }
5190
5191 /*
5192  * Account multiple ticks of steal time.
5193  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5194  * @ticks: number of stolen ticks
5195  */
5196 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5197 {
5198         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5199 }
5200
5201 /*
5202  * Account multiple ticks of idle time.
5203  * @ticks: number of stolen ticks
5204  */
5205 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5206 {
5207         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5208 }
5209
5210 #endif
5211
5212 /*
5213  * Use precise platform statistics if available:
5214  */
5215 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5216 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5217 {
5218         *ut = p->utime;
5219         *st = p->stime;
5220 }
5221
5222 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5223 {
5224         struct task_cputime cputime;
5225
5226         thread_group_cputime(p, &cputime);
5227
5228         *ut = cputime.utime;
5229         *st = cputime.stime;
5230 }
5231 #else
5232
5233 #ifndef nsecs_to_cputime
5234 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
5235 #endif
5236
5237 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5238 {
5239         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
5240
5241         /*
5242          * Use CFS's precise accounting:
5243          */
5244         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
5245
5246         if (total) {
5247                 u64 temp;
5248
5249                 temp = (u64)(rtime * utime);
5250                 do_div(temp, total);
5251                 utime = (cputime_t)temp;
5252         } else
5253                 utime = rtime;
5254
5255         /*
5256          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
5257          */
5258         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
5259         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
5260
5261         *ut = p->prev_utime;
5262         *st = p->prev_stime;
5263 }
5264
5265 /*
5266  * Must be called with siglock held.
5267  */
5268 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
5269 {
5270         struct signal_struct *sig = p->signal;
5271         struct task_cputime cputime;
5272         cputime_t rtime, utime, total;
5273
5274         thread_group_cputime(p, &cputime);
5275
5276         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
5277         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
5278
5279         if (total) {
5280                 u64 temp;
5281
5282                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
5283                 do_div(temp, total);
5284                 utime = (cputime_t)temp;
5285         } else
5286                 utime = rtime;
5287
5288         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
5289         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
5290                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
5291
5292         *ut = sig->prev_utime;
5293         *st = sig->prev_stime;
5294 }
5295 #endif
5296
5297 /*
5298  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5299  * We call it with interrupts disabled.
5300  *
5301  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5302  * timeslices.
5303  */
5304 void scheduler_tick(void)
5305 {
5306         int cpu = smp_processor_id();
5307         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5308         struct task_struct *curr = rq->curr;
5309
5310         sched_clock_tick();
5311
5312         raw_spin_lock(&rq->lock);
5313         update_rq_clock(rq);
5314         update_cpu_load(rq);
5315         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5316         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5317
5318         perf_event_task_tick(curr);
5319
5320 #ifdef CONFIG_SMP
5321         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5322         trigger_load_balance(rq, cpu);
5323 #endif
5324 }
5325
5326 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5327 {
5328         if (in_lock_functions(addr)) {
5329                 addr = CALLER_ADDR2;
5330                 if (in_lock_functions(addr))
5331                         addr = CALLER_ADDR3;
5332         }
5333         return addr;
5334 }
5335
5336 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5337                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5338
5339 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5340 {
5341 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5342         /*
5343          * Underflow?
5344          */
5345         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5346                 return;
5347 #endif
5348         preempt_count() += val;
5349 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5350         /*
5351          * Spinlock count overflowing soon?
5352          */
5353         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5354                                 PREEMPT_MASK - 10);
5355 #endif
5356         if (preempt_count() == val)
5357                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5358 }
5359 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5360
5361 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5362 {
5363 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5364         /*
5365          * Underflow?
5366          */
5367         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5368                 return;
5369         /*
5370          * Is the spinlock portion underflowing?
5371          */
5372         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5373                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5374                 return;
5375 #endif
5376
5377         if (preempt_count() == val)
5378                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5379         preempt_count() -= val;
5380 }
5381 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5382
5383 #endif
5384
5385 /*
5386  * Print scheduling while atomic bug:
5387  */
5388 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5389 {
5390         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5391
5392         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5393                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5394
5395         debug_show_held_locks(prev);
5396         print_modules();
5397         if (irqs_disabled())
5398                 print_irqtrace_events(prev);
5399
5400         if (regs)
5401                 show_regs(regs);
5402         else
5403                 dump_stack();
5404 }
5405
5406 /*
5407  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5408  */
5409 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5410 {
5411         /*
5412          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5413          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5414          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5415          */
5416         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5417                 __schedule_bug(prev);
5418
5419         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5420
5421         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5422 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5423         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5424                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5425                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5426         }
5427 #endif
5428 }
5429
5430 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5431 {
5432         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
5433                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
5434
5435                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
5436                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5437
5438                 /*
5439                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5440                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5441                  * the avg_overlap on preemption.
5442                  *
5443                  * We use the average preemption runtime because that
5444                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5445                  * build up.
5446                  */
5447                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
5448         }
5449         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
5450 }
5451
5452 /*
5453  * Pick up the highest-prio task:
5454  */
5455 static inline struct task_struct *
5456 pick_next_task(struct rq *rq)
5457 {
5458         const struct sched_class *class;
5459         struct task_struct *p;
5460
5461         /*
5462          * Optimization: we know that if all tasks are in
5463          * the fair class we can call that function directly:
5464          */
5465         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5466                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5467                 if (likely(p))
5468                         return p;
5469         }
5470
5471         class = sched_class_highest;
5472         for ( ; ; ) {
5473                 p = class->pick_next_task(rq);
5474                 if (p)
5475                         return p;
5476                 /*
5477                  * Will never be NULL as the idle class always
5478                  * returns a non-NULL p:
5479                  */
5480                 class = class->next;
5481         }
5482 }
5483
5484 /*
5485  * schedule() is the main scheduler function.
5486  */
5487 asmlinkage void __sched schedule(void)
5488 {
5489         struct task_struct *prev, *next;
5490         unsigned long *switch_count;
5491         struct rq *rq;
5492         int cpu;
5493
5494 need_resched:
5495         preempt_disable();
5496         cpu = smp_processor_id();
5497         rq = cpu_rq(cpu);
5498         rcu_sched_qs(cpu);
5499         prev = rq->curr;
5500         switch_count = &prev->nivcsw;
5501
5502         release_kernel_lock(prev);
5503 need_resched_nonpreemptible:
5504
5505         schedule_debug(prev);
5506
5507         if (sched_feat(HRTICK))
5508                 hrtick_clear(rq);
5509
5510         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5511         update_rq_clock(rq);
5512         clear_tsk_need_resched(prev);
5513
5514         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5515                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5516                         prev->state = TASK_RUNNING;
5517                 else
5518                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5519                 switch_count = &prev->nvcsw;
5520         }
5521
5522         pre_schedule(rq, prev);
5523
5524         if (unlikely(!rq->nr_running))
5525                 idle_balance(cpu, rq);
5526
5527         put_prev_task(rq, prev);
5528         next = pick_next_task(rq);
5529
5530         if (likely(prev != next)) {
5531                 sched_info_switch(prev, next);
5532                 perf_event_task_sched_out(prev, next);
5533
5534                 rq->nr_switches++;
5535                 rq->curr = next;
5536                 ++*switch_count;
5537
5538                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5539                 /*
5540                  * the context switch might have flipped the stack from under
5541                  * us, hence refresh the local variables.
5542                  */
5543                 cpu = smp_processor_id();
5544                 rq = cpu_rq(cpu);
5545         } else
5546                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5547
5548         post_schedule(rq);
5549
5550         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
5551                 prev = rq->curr;
5552                 switch_count = &prev->nivcsw;
5553                 goto need_resched_nonpreemptible;
5554         }
5555
5556         preempt_enable_no_resched();
5557         if (need_resched())
5558                 goto need_resched;
5559 }
5560 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5561
5562 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
5563 /*
5564  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5565  * access and not reliable.
5566  */
5567 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5568 {
5569         unsigned int cpu;
5570         struct rq *rq;
5571
5572         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5573                 return 0;
5574
5575 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5576         /*
5577          * Need to access the cpu field knowing that
5578          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5579          * the mutex owner just released it and exited.
5580          */
5581         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5582                 goto out;
5583 #else
5584         cpu = owner->cpu;
5585 #endif
5586
5587         /*
5588          * Even if the access succeeded (likely case),
5589          * the cpu field may no longer be valid.
5590          */
5591         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5592                 goto out;
5593
5594         /*
5595          * We need to validate that we can do a
5596          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5597          */
5598         if (!cpu_online(cpu))
5599                 goto out;
5600
5601         rq = cpu_rq(cpu);
5602
5603         for (;;) {
5604                 /*
5605                  * Owner changed, break to re-assess state.
5606                  */
5607                 if (lock->owner != owner)
5608                         break;
5609
5610                 /*
5611                  * Is that owner really running on that cpu?
5612                  */
5613                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5614                         return 0;
5615
5616                 cpu_relax();
5617         }
5618 out:
5619         return 1;
5620 }
5621 #endif
5622
5623 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5624 /*
5625  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5626  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5627  * occur there and call schedule directly.
5628  */
5629 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5630 {
5631         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5632
5633         /*
5634          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5635          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5636          */
5637         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5638                 return;
5639
5640         do {
5641                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5642                 schedule();
5643                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5644
5645                 /*
5646                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5647                  * between schedule and now.
5648                  */
5649                 barrier();
5650         } while (need_resched());
5651 }
5652 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5653
5654 /*
5655  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5656  * off of irq context.
5657  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5658  * protect us against recursive calling from irq.
5659  */
5660 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5661 {
5662         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5663
5664         /* Catch callers which need to be fixed */
5665         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5666
5667         do {
5668                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5669                 local_irq_enable();
5670                 schedule();
5671                 local_irq_disable();
5672                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5673
5674                 /*
5675                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5676                  * between schedule and now.
5677                  */
5678                 barrier();
5679         } while (need_resched());
5680 }
5681
5682 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5683
5684 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
5685                           void *key)
5686 {
5687         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
5688 }
5689 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5690
5691 /*
5692  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5693  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5694  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5695  *
5696  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5697  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5698  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5699  */
5700 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5701                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
5702 {
5703         wait_queue_t *curr, *next;
5704
5705         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5706                 unsigned flags = curr->flags;
5707
5708                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
5709                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5710                         break;
5711         }
5712 }
5713
5714 /**
5715  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5716  * @q: the waitqueue
5717  * @mode: which threads
5718  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5719  * @key: is directly passed to the wakeup function
5720  *
5721  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5722  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5723  */
5724 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5725                         int nr_exclusive, void *key)
5726 {
5727         unsigned long flags;
5728
5729         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5730         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5731         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5732 }
5733 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5734
5735 /*
5736  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5737  */
5738 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5739 {
5740         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5741 }
5742
5743 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5744 {
5745         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5746 }
5747
5748 /**
5749  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5750  * @q: the waitqueue
5751  * @mode: which threads
5752  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5753  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5754  *
5755  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5756  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5757  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5758  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5759  *
5760  * On UP it can prevent extra preemption.
5761  *
5762  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5763  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5764  */
5765 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5766                         int nr_exclusive, void *key)
5767 {
5768         unsigned long flags;
5769         int wake_flags = WF_SYNC;
5770
5771         if (unlikely(!q))
5772                 return;
5773
5774         if (unlikely(!nr_exclusive))
5775                 wake_flags = 0;
5776
5777         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5778         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
5779         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5780 }
5781 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5782
5783 /*
5784  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5785  */
5786 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5787 {
5788         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5789 }
5790 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5791
5792 /**
5793  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5794  * @x:  holds the state of this particular completion
5795  *
5796  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5797  * awakened in the same order in which they were queued.
5798  *
5799  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5800  *
5801  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5802  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5803  */
5804 void complete(struct completion *x)
5805 {
5806         unsigned long flags;
5807
5808         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5809         x->done++;
5810         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5811         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5812 }
5813 EXPORT_SYMBOL(complete);
5814
5815 /**
5816  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5817  * @x:  holds the state of this particular completion
5818  *
5819  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5820  *
5821  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5822  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5823  */
5824 void complete_all(struct completion *x)
5825 {
5826         unsigned long flags;
5827
5828         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5829         x->done += UINT_MAX/2;
5830         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5831         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5832 }
5833 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5834
5835 static inline long __sched
5836 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5837 {
5838         if (!x->done) {
5839                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5840
5841                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5842                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5843                 do {
5844                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5845                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5846                                 break;
5847                         }
5848                         __set_current_state(state);
5849                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5850                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5851                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5852                 } while (!x->done && timeout);
5853                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5854                 if (!x->done)
5855                         return timeout;
5856         }
5857         x->done--;
5858         return timeout ?: 1;
5859 }
5860
5861 static long __sched
5862 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5863 {
5864         might_sleep();
5865
5866         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5867         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5868         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5869         return timeout;
5870 }
5871
5872 /**
5873  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5874  * @x:  holds the state of this particular completion
5875  *
5876  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5877  * interruptible and there is no timeout.
5878  *
5879  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5880  * and interrupt capability. Also see complete().
5881  */
5882 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5883 {
5884         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5885 }
5886 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5887
5888 /**
5889  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5890  * @x:  holds the state of this particular completion
5891  * @timeout:  timeout value in jiffies
5892  *
5893  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5894  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5895  * interruptible.
5896  */
5897 unsigned long __sched
5898 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5899 {
5900         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5901 }
5902 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5903
5904 /**
5905  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5906  * @x:  holds the state of this particular completion
5907  *
5908  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5909  * interruptible.
5910  */
5911 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5912 {
5913         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5914         if (t == -ERESTARTSYS)
5915                 return t;
5916         return 0;
5917 }
5918 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5919
5920 /**
5921  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5922  * @x:  holds the state of this particular completion
5923  * @timeout:  timeout value in jiffies
5924  *
5925  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5926  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5927  */
5928 unsigned long __sched
5929 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5930                                           unsigned long timeout)
5931 {
5932         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5933 }
5934 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5935
5936 /**
5937  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5938  * @x:  holds the state of this particular completion
5939  *
5940  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5941  * interrupted by a kill signal.
5942  */
5943 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5944 {
5945         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5946         if (t == -ERESTARTSYS)
5947                 return t;
5948         return 0;
5949 }
5950 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5951
5952 /**
5953  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5954  *      @x:     completion structure
5955  *
5956  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5957  *               1 if a decrement succeeded.
5958  *
5959  *      If a completion is being used as a counting completion,
5960  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5961  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5962  *      is protecting is not available.
5963  */
5964 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5965 {
5966         unsigned long flags;
5967         int ret = 1;
5968
5969         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5970         if (!x->done)
5971                 ret = 0;
5972         else
5973                 x->done--;
5974         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5975         return ret;
5976 }
5977 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5978
5979 /**
5980  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5981  *      @x:     completion structure
5982  *
5983  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5984  *               1 if there are no waiters.
5985  *
5986  */
5987 bool completion_done(struct completion *x)
5988 {
5989         unsigned long flags;
5990         int ret = 1;
5991
5992         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5993         if (!x->done)
5994                 ret = 0;
5995         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5996         return ret;
5997 }
5998 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5999
6000 static long __sched
6001 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
6002 {
6003         unsigned long flags;
6004         wait_queue_t wait;
6005
6006         init_waitqueue_entry(&wait, current);
6007
6008         __set_current_state(state);
6009
6010         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
6011         __add_wait_queue(q, &wait);
6012         spin_unlock(&q->lock);
6013         timeout = schedule_timeout(timeout);
6014         spin_lock_irq(&q->lock);
6015         __remove_wait_queue(q, &wait);
6016         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
6017
6018         return timeout;
6019 }
6020
6021 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6022 {
6023         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6024 }
6025 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
6026
6027 long __sched
6028 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6029 {
6030         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
6031 }
6032 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
6033
6034 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6035 {
6036         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6037 }
6038 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
6039
6040 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6041 {
6042         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
6043 }
6044 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
6045
6046 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6047
6048 /*
6049  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
6050  * @p: task
6051  * @prio: prio value (kernel-internal form)
6052  *
6053  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6054  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6055  *
6056  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
6057  */
6058 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
6059 {
6060         unsigned long flags;
6061         int oldprio, on_rq, running;
6062         struct rq *rq;
6063         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6064
6065         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
6066
6067         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6068         update_rq_clock(rq);
6069
6070         oldprio = p->prio;
6071         on_rq = p->se.on_rq;
6072         running = task_current(rq, p);
6073         if (on_rq)
6074                 dequeue_task(rq, p, 0);
6075         if (running)
6076                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6077
6078         if (rt_prio(prio))
6079                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6080         else
6081                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6082
6083         p->prio = prio;
6084
6085         if (running)
6086                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6087         if (on_rq) {
6088                 enqueue_task(rq, p, 0);
6089
6090                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6091         }
6092         task_rq_unlock(rq, &flags);
6093 }
6094
6095 #endif
6096
6097 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6098 {
6099         int old_prio, delta, on_rq;
6100         unsigned long flags;
6101         struct rq *rq;
6102
6103         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
6104                 return;
6105         /*
6106          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6107          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6108          */
6109         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6110         update_rq_clock(rq);
6111         /*
6112          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6113          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6114          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6115          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6116          */
6117         if (task_has_rt_policy(p)) {
6118                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6119                 goto out_unlock;
6120         }
6121         on_rq = p->se.on_rq;
6122         if (on_rq)
6123                 dequeue_task(rq, p, 0);
6124
6125         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6126         set_load_weight(p);
6127         old_prio = p->prio;
6128         p->prio = effective_prio(p);
6129         delta = p->prio - old_prio;
6130
6131         if (on_rq) {
6132                 enqueue_task(rq, p, 0);
6133                 /*
6134                  * If the task increased its priority or is running and
6135                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6136                  */
6137                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6138                         resched_task(rq->curr);
6139         }
6140 out_unlock:
6141         task_rq_unlock(rq, &flags);
6142 }
6143 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6144
6145 /*
6146  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6147  * @p: task
6148  * @nice: nice value
6149  */
6150 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6151 {
6152         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6153         int nice_rlim = 20 - nice;
6154
6155         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6156                 capable(CAP_SYS_NICE));
6157 }
6158
6159 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6160
6161 /*
6162  * sys_nice - change the priority of the current process.
6163  * @increment: priority increment
6164  *
6165  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6166  * does similar things.
6167  */
6168 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6169 {
6170         long nice, retval;
6171
6172         /*
6173          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6174          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6175          * and we have a single winner.
6176          */
6177         if (increment < -40)
6178                 increment = -40;
6179         if (increment > 40)
6180                 increment = 40;
6181
6182         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6183         if (nice < -20)
6184                 nice = -20;
6185         if (nice > 19)
6186                 nice = 19;
6187
6188         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6189                 return -EPERM;
6190
6191         retval = security_task_setnice(current, nice);
6192         if (retval)
6193                 return retval;
6194
6195         set_user_nice(current, nice);
6196         return 0;
6197 }
6198
6199 #endif
6200
6201 /**
6202  * task_prio - return the priority value of a given task.
6203  * @p: the task in question.
6204  *
6205  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6206  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6207  * around 0, value goes from -16 to +15.
6208  */
6209 int task_prio(const struct task_struct *p)
6210 {
6211         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6212 }
6213
6214 /**
6215  * task_nice - return the nice value of a given task.
6216  * @p: the task in question.
6217  */
6218 int task_nice(const struct task_struct *p)
6219 {
6220         return TASK_NICE(p);
6221 }
6222 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6223
6224 /**
6225  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6226  * @cpu: the processor in question.
6227  */
6228 int idle_cpu(int cpu)
6229 {
6230         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6231 }
6232
6233 /**
6234  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6235  * @cpu: the processor in question.
6236  */
6237 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6238 {
6239         return cpu_rq(cpu)->idle;
6240 }
6241
6242 /**
6243  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6244  * @pid: the pid in question.
6245  */
6246 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6247 {
6248         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6249 }
6250
6251 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6252 static void
6253 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6254 {
6255         BUG_ON(p->se.on_rq);
6256
6257         p->policy = policy;
6258         p->rt_priority = prio;
6259         p->normal_prio = normal_prio(p);
6260         /* we are holding p->pi_lock already */
6261         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6262         if (rt_prio(p->prio))
6263                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6264         else
6265                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6266         set_load_weight(p);
6267 }
6268
6269 /*
6270  * check the target process has a UID that matches the current process's
6271  */
6272 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6273 {
6274         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6275         bool match;
6276
6277         rcu_read_lock();
6278         pcred = __task_cred(p);
6279         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6280                  cred->euid == pcred->uid);
6281         rcu_read_unlock();
6282         return match;
6283 }
6284
6285 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6286                                 struct sched_param *param, bool user)
6287 {
6288         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6289         unsigned long flags;
6290         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6291         struct rq *rq;
6292         int reset_on_fork;
6293
6294         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6295         BUG_ON(in_interrupt());
6296 recheck:
6297         /* double check policy once rq lock held */
6298         if (policy < 0) {
6299                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6300                 policy = oldpolicy = p->policy;
6301         } else {
6302                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6303                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6304
6305                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6306                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6307                                 policy != SCHED_IDLE)
6308                         return -EINVAL;
6309         }
6310
6311         /*
6312          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6313          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6314          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6315          */
6316         if (param->sched_priority < 0 ||
6317             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6318             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6319                 return -EINVAL;
6320         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6321                 return -EINVAL;
6322
6323         /*
6324          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6325          */
6326         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6327                 if (rt_policy(policy)) {
6328                         unsigned long rlim_rtprio;
6329
6330                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6331                                 return -ESRCH;
6332                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6333                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6334
6335                         /* can't set/change the rt policy */
6336                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6337                                 return -EPERM;
6338
6339                         /* can't increase priority */
6340                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6341                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6342                                 return -EPERM;
6343                 }
6344                 /*
6345                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6346                  * move out of SCHED_IDLE either:
6347                  */
6348                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6349                         return -EPERM;
6350
6351                 /* can't change other user's priorities */
6352                 if (!check_same_owner(p))
6353                         return -EPERM;
6354
6355                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6356                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6357                         return -EPERM;
6358         }
6359
6360         if (user) {
6361 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6362                 /*
6363                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6364                  * assigned.
6365                  */
6366                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6367                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6368                         return -EPERM;
6369 #endif
6370
6371                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6372                 if (retval)
6373                         return retval;
6374         }
6375
6376         /*
6377          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6378          * changing the priority of the task:
6379          */
6380         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6381         /*
6382          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6383          * runqueue lock must be held.
6384          */
6385         rq = __task_rq_lock(p);
6386         /* recheck policy now with rq lock held */
6387         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6388                 policy = oldpolicy = -1;
6389                 __task_rq_unlock(rq);
6390                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6391                 goto recheck;
6392         }
6393         update_rq_clock(rq);
6394         on_rq = p->se.on_rq;
6395         running = task_current(rq, p);
6396         if (on_rq)
6397                 deactivate_task(rq, p, 0);
6398         if (running)
6399                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6400
6401         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6402
6403         oldprio = p->prio;
6404         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6405
6406         if (running)
6407                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6408         if (on_rq) {
6409                 activate_task(rq, p, 0);
6410
6411                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6412         }
6413         __task_rq_unlock(rq);
6414         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6415
6416         rt_mutex_adjust_pi(p);
6417
6418         return 0;
6419 }
6420
6421 /**
6422  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6423  * @p: the task in question.
6424  * @policy: new policy.
6425  * @param: structure containing the new RT priority.
6426  *
6427  * NOTE that the task may be already dead.
6428  */
6429 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6430                        struct sched_param *param)
6431 {
6432         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6433 }
6434 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6435
6436 /**
6437  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6438  * @p: the task in question.
6439  * @policy: new policy.
6440  * @param: structure containing the new RT priority.
6441  *
6442  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6443  * current context has permission.  For example, this is needed in
6444  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6445  * but our caller might not have that capability.
6446  */
6447 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6448                                struct sched_param *param)
6449 {
6450         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6451 }
6452
6453 static int
6454 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6455 {
6456         struct sched_param lparam;
6457         struct task_struct *p;
6458         int retval;
6459
6460         if (!param || pid < 0)
6461                 return -EINVAL;
6462         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6463                 return -EFAULT;
6464
6465         rcu_read_lock();
6466         retval = -ESRCH;
6467         p = find_process_by_pid(pid);
6468         if (p != NULL)
6469                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6470         rcu_read_unlock();
6471
6472         return retval;
6473 }
6474
6475 /**
6476  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6477  * @pid: the pid in question.
6478  * @policy: new policy.
6479  * @param: structure containing the new RT priority.
6480  */
6481 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6482                 struct sched_param __user *, param)
6483 {
6484         /* negative values for policy are not valid */
6485         if (policy < 0)
6486                 return -EINVAL;
6487
6488         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6489 }
6490
6491 /**
6492  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6493  * @pid: the pid in question.
6494  * @param: structure containing the new RT priority.
6495  */
6496 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6497 {
6498         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6499 }
6500
6501 /**
6502  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6503  * @pid: the pid in question.
6504  */
6505 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6506 {
6507         struct task_struct *p;
6508         int retval;
6509
6510         if (pid < 0)
6511                 return -EINVAL;
6512
6513         retval = -ESRCH;
6514         rcu_read_lock();
6515         p = find_process_by_pid(pid);
6516         if (p) {
6517                 retval = security_task_getscheduler(p);
6518                 if (!retval)
6519                         retval = p->policy
6520                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6521         }
6522         rcu_read_unlock();
6523         return retval;
6524 }
6525
6526 /**
6527  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6528  * @pid: the pid in question.
6529  * @param: structure containing the RT priority.
6530  */
6531 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6532 {
6533         struct sched_param lp;
6534         struct task_struct *p;
6535         int retval;
6536
6537         if (!param || pid < 0)
6538                 return -EINVAL;
6539
6540         rcu_read_lock();
6541         p = find_process_by_pid(pid);
6542         retval = -ESRCH;
6543         if (!p)
6544                 goto out_unlock;
6545
6546         retval = security_task_getscheduler(p);
6547         if (retval)
6548                 goto out_unlock;
6549
6550         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6551         rcu_read_unlock();
6552
6553         /*
6554          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6555          */
6556         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6557
6558         return retval;
6559
6560 out_unlock:
6561         rcu_read_unlock();
6562         return retval;
6563 }
6564
6565 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6566 {
6567         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6568         struct task_struct *p;
6569         int retval;
6570
6571         get_online_cpus();
6572         rcu_read_lock();
6573
6574         p = find_process_by_pid(pid);
6575         if (!p) {
6576                 rcu_read_unlock();
6577                 put_online_cpus();
6578                 return -ESRCH;
6579         }
6580
6581         /* Prevent p going away */
6582         get_task_struct(p);
6583         rcu_read_unlock();
6584
6585         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6586                 retval = -ENOMEM;
6587                 goto out_put_task;
6588         }
6589         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6590                 retval = -ENOMEM;
6591                 goto out_free_cpus_allowed;
6592         }
6593         retval = -EPERM;
6594         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6595                 goto out_unlock;
6596
6597         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6598         if (retval)
6599                 goto out_unlock;
6600
6601         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6602         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6603  again:
6604         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6605
6606         if (!retval) {
6607                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6608                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6609                         /*
6610                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6611                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6612                          * cpuset's cpus_allowed
6613                          */
6614                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6615                         goto again;
6616                 }
6617         }
6618 out_unlock:
6619         free_cpumask_var(new_mask);
6620 out_free_cpus_allowed:
6621         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6622 out_put_task:
6623         put_task_struct(p);
6624         put_online_cpus();
6625         return retval;
6626 }
6627
6628 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6629                              struct cpumask *new_mask)
6630 {
6631         if (len < cpumask_size())
6632                 cpumask_clear(new_mask);
6633         else if (len > cpumask_size())
6634                 len = cpumask_size();
6635
6636         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6637 }
6638
6639 /**
6640  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6641  * @pid: pid of the process
6642  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6643  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6644  */
6645 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6646                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6647 {
6648         cpumask_var_t new_mask;
6649         int retval;
6650
6651         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6652                 return -ENOMEM;
6653
6654         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6655         if (retval == 0)
6656                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6657         free_cpumask_var(new_mask);
6658         return retval;
6659 }
6660
6661 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6662 {
6663         struct task_struct *p;
6664         unsigned long flags;
6665         struct rq *rq;
6666         int retval;
6667
6668         get_online_cpus();
6669         rcu_read_lock();
6670
6671         retval = -ESRCH;
6672         p = find_process_by_pid(pid);
6673         if (!p)
6674                 goto out_unlock;
6675
6676         retval = security_task_getscheduler(p);
6677         if (retval)
6678                 goto out_unlock;
6679
6680         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6681         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6682         task_rq_unlock(rq, &flags);
6683
6684 out_unlock:
6685         rcu_read_unlock();
6686         put_online_cpus();
6687
6688         return retval;
6689 }
6690
6691 /**
6692  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6693  * @pid: pid of the process
6694  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6695  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6696  */
6697 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6698                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6699 {
6700         int ret;
6701         cpumask_var_t mask;
6702
6703         if (len < cpumask_size())
6704                 return -EINVAL;
6705
6706         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6707                 return -ENOMEM;
6708
6709         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6710         if (ret == 0) {
6711                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6712                         ret = -EFAULT;
6713                 else
6714                         ret = cpumask_size();
6715         }
6716         free_cpumask_var(mask);
6717
6718         return ret;
6719 }
6720
6721 /**
6722  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6723  *
6724  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6725  * other threads running on this CPU then this function will return.
6726  */
6727 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6728 {
6729         struct rq *rq = this_rq_lock();
6730
6731         schedstat_inc(rq, yld_count);
6732         current->sched_class->yield_task(rq);
6733
6734         /*
6735          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6736          * no need to preempt or enable interrupts:
6737          */
6738         __release(rq->lock);
6739         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6740         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
6741         preempt_enable_no_resched();
6742
6743         schedule();
6744
6745         return 0;
6746 }
6747
6748 static inline int should_resched(void)
6749 {
6750         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6751 }
6752
6753 static void __cond_resched(void)
6754 {
6755         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6756         schedule();
6757         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6758 }
6759
6760 int __sched _cond_resched(void)
6761 {
6762         if (should_resched()) {
6763                 __cond_resched();
6764                 return 1;
6765         }
6766         return 0;
6767 }
6768 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6769
6770 /*
6771  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6772  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6773  *
6774  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6775  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6776  * spin_unlock(), once by hand).
6777  */
6778 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6779 {
6780         int resched = should_resched();
6781         int ret = 0;
6782
6783         lockdep_assert_held(lock);
6784
6785         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6786                 spin_unlock(lock);
6787                 if (resched)
6788                         __cond_resched();
6789                 else
6790                         cpu_relax();
6791                 ret = 1;
6792                 spin_lock(lock);
6793         }
6794         return ret;
6795 }
6796 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6797
6798 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6799 {
6800         BUG_ON(!in_softirq());
6801
6802         if (should_resched()) {
6803                 local_bh_enable();
6804                 __cond_resched();
6805                 local_bh_disable();
6806                 return 1;
6807         }
6808         return 0;
6809 }
6810 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6811
6812 /**
6813  * yield - yield the current processor to other threads.
6814  *
6815  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6816  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6817  */
6818 void __sched yield(void)
6819 {
6820         set_current_state(TASK_RUNNING);
6821         sys_sched_yield();
6822 }
6823 EXPORT_SYMBOL(yield);
6824
6825 /*
6826  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6827  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6828  */
6829 void __sched io_schedule(void)
6830 {
6831         struct rq *rq = raw_rq();
6832
6833         delayacct_blkio_start();
6834         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6835         current->in_iowait = 1;
6836         schedule();
6837         current->in_iowait = 0;
6838         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6839         delayacct_blkio_end();
6840 }
6841 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6842
6843 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6844 {
6845         struct rq *rq = raw_rq();
6846         long ret;
6847
6848         delayacct_blkio_start();
6849         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6850         current->in_iowait = 1;
6851         ret = schedule_timeout(timeout);
6852         current->in_iowait = 0;
6853         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6854         delayacct_blkio_end();
6855         return ret;
6856 }
6857
6858 /**
6859  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6860  * @policy: scheduling class.
6861  *
6862  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6863  * by a given scheduling class.
6864  */
6865 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6866 {
6867         int ret = -EINVAL;
6868
6869         switch (policy) {
6870         case SCHED_FIFO:
6871         case SCHED_RR:
6872                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6873                 break;
6874         case SCHED_NORMAL:
6875         case SCHED_BATCH:
6876         case SCHED_IDLE:
6877                 ret = 0;
6878                 break;
6879         }
6880         return ret;
6881 }
6882
6883 /**
6884  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6885  * @policy: scheduling class.
6886  *
6887  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6888  * by a given scheduling class.
6889  */
6890 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6891 {
6892         int ret = -EINVAL;
6893
6894         switch (policy) {
6895         case SCHED_FIFO:
6896         case SCHED_RR:
6897                 ret = 1;
6898                 break;
6899         case SCHED_NORMAL:
6900         case SCHED_BATCH:
6901         case SCHED_IDLE:
6902                 ret = 0;
6903         }
6904         return ret;
6905 }
6906
6907 /**
6908  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6909  * @pid: pid of the process.
6910  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6911