Merge commit 'v2.6.30-rc6' into perfcounters/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_counter.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/reciprocal_div.h>
68 #include <linux/unistd.h>
69 #include <linux/pagemap.h>
70 #include <linux/hrtimer.h>
71 #include <linux/tick.h>
72 #include <linux/bootmem.h>
73 #include <linux/debugfs.h>
74 #include <linux/ctype.h>
75 #include <linux/ftrace.h>
76 #include <trace/sched.h>
77
78 #include <asm/tlb.h>
79 #include <asm/irq_regs.h>
80
81 #include "sched_cpupri.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 DEFINE_TRACE(sched_wait_task);
123 DEFINE_TRACE(sched_wakeup);
124 DEFINE_TRACE(sched_wakeup_new);
125 DEFINE_TRACE(sched_switch);
126 DEFINE_TRACE(sched_migrate_task);
127
128 #ifdef CONFIG_SMP
129
130 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
131
132 /*
133  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
134  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
135  */
136 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
137 {
138         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
139 }
140
141 /*
142  * Each time a sched group cpu_power is changed,
143  * we must compute its reciprocal value
144  */
145 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
146 {
147         sg->__cpu_power += val;
148         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
149 }
150 #endif
151
152 static inline int rt_policy(int policy)
153 {
154         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
155                 return 1;
156         return 0;
157 }
158
159 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
160 {
161         return rt_policy(p->policy);
162 }
163
164 /*
165  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
166  */
167 struct rt_prio_array {
168         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
169         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
170 };
171
172 struct rt_bandwidth {
173         /* nests inside the rq lock: */
174         spinlock_t              rt_runtime_lock;
175         ktime_t                 rt_period;
176         u64                     rt_runtime;
177         struct hrtimer          rt_period_timer;
178 };
179
180 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
181
182 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
183
184 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
185 {
186         struct rt_bandwidth *rt_b =
187                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
188         ktime_t now;
189         int overrun;
190         int idle = 0;
191
192         for (;;) {
193                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
194                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
195
196                 if (!overrun)
197                         break;
198
199                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
200         }
201
202         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
203 }
204
205 static
206 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
207 {
208         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
209         rt_b->rt_runtime = runtime;
210
211         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
212
213         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
214                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
215         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
216 }
217
218 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
219 {
220         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
221 }
222
223 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
224 {
225         ktime_t now;
226
227         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
228                 return;
229
230         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
231                 return;
232
233         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
234         for (;;) {
235                 unsigned long delta;
236                 ktime_t soft, hard;
237
238                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
239                         break;
240
241                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
242                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
243
244                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
245                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
246                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
247                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
248                                 HRTIMER_MODE_ABS, 0);
249         }
250         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
251 }
252
253 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
254 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
255 {
256         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
257 }
258 #endif
259
260 /*
261  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
262  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
263  */
264 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
265
266 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
267
268 #include <linux/cgroup.h>
269
270 struct cfs_rq;
271
272 static LIST_HEAD(task_groups);
273
274 /* task group related information */
275 struct task_group {
276 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
277         struct cgroup_subsys_state css;
278 #endif
279
280 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
281         uid_t uid;
282 #endif
283
284 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
285         /* schedulable entities of this group on each cpu */
286         struct sched_entity **se;
287         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
288         struct cfs_rq **cfs_rq;
289         unsigned long shares;
290 #endif
291
292 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
293         struct sched_rt_entity **rt_se;
294         struct rt_rq **rt_rq;
295
296         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
297 #endif
298
299         struct rcu_head rcu;
300         struct list_head list;
301
302         struct task_group *parent;
303         struct list_head siblings;
304         struct list_head children;
305 };
306
307 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
308
309 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
310 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
311 {
312         user->tg->uid = user->uid;
313 }
314
315 /*
316  * Root task group.
317  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
318  *      be a child to this group.
319  */
320 struct task_group root_task_group;
321
322 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
323 /* Default task group's sched entity on each cpu */
324 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
325 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
326 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
327 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
328
329 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
330 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
331 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
332 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
333 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
334 #define root_task_group init_task_group
335 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
336
337 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
338  * a task group's cpu shares.
339  */
340 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
341
342 #ifdef CONFIG_SMP
343 static int root_task_group_empty(void)
344 {
345         return list_empty(&root_task_group.children);
346 }
347 #endif
348
349 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
350 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
351 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
352 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
353 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
354 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
355
356 /*
357  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
358  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
359  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
360  * too large, so as the shares value of a task group.
361  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
362  *  limitation from this.)
363  */
364 #define MIN_SHARES      2
365 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
366
367 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
368 #endif
369
370 /* Default task group.
371  *      Every task in system belong to this group at bootup.
372  */
373 struct task_group init_task_group;
374
375 /* return group to which a task belongs */
376 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
377 {
378         struct task_group *tg;
379
380 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
381         rcu_read_lock();
382         tg = __task_cred(p)->user->tg;
383         rcu_read_unlock();
384 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
385         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
386                                 struct task_group, css);
387 #else
388         tg = &init_task_group;
389 #endif
390         return tg;
391 }
392
393 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
394 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
395 {
396 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
397         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
398         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
399 #endif
400
401 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
402         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
403         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
404 #endif
405 }
406
407 #else
408
409 #ifdef CONFIG_SMP
410 static int root_task_group_empty(void)
411 {
412         return 1;
413 }
414 #endif
415
416 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
417 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
418 {
419         return NULL;
420 }
421
422 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
423
424 /* CFS-related fields in a runqueue */
425 struct cfs_rq {
426         struct load_weight load;
427         unsigned long nr_running;
428
429         u64 exec_clock;
430         u64 min_vruntime;
431
432         struct rb_root tasks_timeline;
433         struct rb_node *rb_leftmost;
434
435         struct list_head tasks;
436         struct list_head *balance_iterator;
437
438         /*
439          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
440          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
441          */
442         struct sched_entity *curr, *next, *last;
443
444         unsigned int nr_spread_over;
445
446 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
447         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
448
449         /*
450          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
451          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
452          * (like users, containers etc.)
453          *
454          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
455          * list is used during load balance.
456          */
457         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
458         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
459
460 #ifdef CONFIG_SMP
461         /*
462          * the part of load.weight contributed by tasks
463          */
464         unsigned long task_weight;
465
466         /*
467          *   h_load = weight * f(tg)
468          *
469          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
470          * this group.
471          */
472         unsigned long h_load;
473
474         /*
475          * this cpu's part of tg->shares
476          */
477         unsigned long shares;
478
479         /*
480          * load.weight at the time we set shares
481          */
482         unsigned long rq_weight;
483 #endif
484 #endif
485 };
486
487 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
488 struct rt_rq {
489         struct rt_prio_array active;
490         unsigned long rt_nr_running;
491 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
492         struct {
493                 int curr; /* highest queued rt task prio */
494 #ifdef CONFIG_SMP
495                 int next; /* next highest */
496 #endif
497         } highest_prio;
498 #endif
499 #ifdef CONFIG_SMP
500         unsigned long rt_nr_migratory;
501         int overloaded;
502         struct plist_head pushable_tasks;
503 #endif
504         int rt_throttled;
505         u64 rt_time;
506         u64 rt_runtime;
507         /* Nests inside the rq lock: */
508         spinlock_t rt_runtime_lock;
509
510 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
511         unsigned long rt_nr_boosted;
512
513         struct rq *rq;
514         struct list_head leaf_rt_rq_list;
515         struct task_group *tg;
516         struct sched_rt_entity *rt_se;
517 #endif
518 };
519
520 #ifdef CONFIG_SMP
521
522 /*
523  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
524  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
525  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
526  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
527  * object.
528  *
529  */
530 struct root_domain {
531         atomic_t refcount;
532         cpumask_var_t span;
533         cpumask_var_t online;
534
535         /*
536          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
537          * one runnable RT task.
538          */
539         cpumask_var_t rto_mask;
540         atomic_t rto_count;
541 #ifdef CONFIG_SMP
542         struct cpupri cpupri;
543 #endif
544 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
545         /*
546          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
547          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
548          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
549          */
550         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
551 #endif
552 };
553
554 /*
555  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
556  * members (mimicking the global state we have today).
557  */
558 static struct root_domain def_root_domain;
559
560 #endif
561
562 /*
563  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
564  *
565  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
566  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
567  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
568  */
569 struct rq {
570         /* runqueue lock: */
571         spinlock_t lock;
572
573         /*
574          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
575          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
576          */
577         unsigned long nr_running;
578         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
579         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
580 #ifdef CONFIG_NO_HZ
581         unsigned long last_tick_seen;
582         unsigned char in_nohz_recently;
583 #endif
584         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
585         struct load_weight load;
586         unsigned long nr_load_updates;
587         u64 nr_switches;
588         u64 nr_migrations_in;
589
590         struct cfs_rq cfs;
591         struct rt_rq rt;
592
593 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
594         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
595         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
596 #endif
597 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
598         struct list_head leaf_rt_rq_list;
599 #endif
600
601         /*
602          * This is part of a global counter where only the total sum
603          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
604          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
605          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
606          */
607         unsigned long nr_uninterruptible;
608
609         struct task_struct *curr, *idle;
610         unsigned long next_balance;
611         struct mm_struct *prev_mm;
612
613         u64 clock;
614
615         atomic_t nr_iowait;
616
617 #ifdef CONFIG_SMP
618         struct root_domain *rd;
619         struct sched_domain *sd;
620
621         unsigned char idle_at_tick;
622         /* For active balancing */
623         int active_balance;
624         int push_cpu;
625         /* cpu of this runqueue: */
626         int cpu;
627         int online;
628
629         unsigned long avg_load_per_task;
630
631         struct task_struct *migration_thread;
632         struct list_head migration_queue;
633 #endif
634
635 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
636 #ifdef CONFIG_SMP
637         int hrtick_csd_pending;
638         struct call_single_data hrtick_csd;
639 #endif
640         struct hrtimer hrtick_timer;
641 #endif
642
643 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
644         /* latency stats */
645         struct sched_info rq_sched_info;
646         unsigned long long rq_cpu_time;
647         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
648
649         /* sys_sched_yield() stats */
650         unsigned int yld_count;
651
652         /* schedule() stats */
653         unsigned int sched_switch;
654         unsigned int sched_count;
655         unsigned int sched_goidle;
656
657         /* try_to_wake_up() stats */
658         unsigned int ttwu_count;
659         unsigned int ttwu_local;
660
661         /* BKL stats */
662         unsigned int bkl_count;
663 #endif
664 };
665
666 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
667
668 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
669 {
670         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
671 }
672
673 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
674 {
675 #ifdef CONFIG_SMP
676         return rq->cpu;
677 #else
678         return 0;
679 #endif
680 }
681
682 /*
683  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
684  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
685  *
686  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
687  * preempt-disabled sections.
688  */
689 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
690         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
691
692 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
693 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
694 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
695 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
696
697 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
698 {
699         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
700 }
701
702 /*
703  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
704  */
705 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
706 # define const_debug __read_mostly
707 #else
708 # define const_debug static const
709 #endif
710
711 /**
712  * runqueue_is_locked
713  *
714  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
715  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
716  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
717  */
718 int runqueue_is_locked(void)
719 {
720         int cpu = get_cpu();
721         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
722         int ret;
723
724         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
725         put_cpu();
726         return ret;
727 }
728
729 /*
730  * Debugging: various feature bits
731  */
732
733 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
734         __SCHED_FEAT_##name ,
735
736 enum {
737 #include "sched_features.h"
738 };
739
740 #undef SCHED_FEAT
741
742 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
743         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
744
745 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
746 #include "sched_features.h"
747         0;
748
749 #undef SCHED_FEAT
750
751 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
752 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
753         #name ,
754
755 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
756 #include "sched_features.h"
757         NULL
758 };
759
760 #undef SCHED_FEAT
761
762 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
763 {
764         int i;
765
766         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
767                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
768                         seq_puts(m, "NO_");
769                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
770         }
771         seq_puts(m, "\n");
772
773         return 0;
774 }
775
776 static ssize_t
777 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
778                 size_t cnt, loff_t *ppos)
779 {
780         char buf[64];
781         char *cmp = buf;
782         int neg = 0;
783         int i;
784
785         if (cnt > 63)
786                 cnt = 63;
787
788         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
789                 return -EFAULT;
790
791         buf[cnt] = 0;
792
793         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
794                 neg = 1;
795                 cmp += 3;
796         }
797
798         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
799                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
800
801                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
802                         if (neg)
803                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
804                         else
805                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
806                         break;
807                 }
808         }
809
810         if (!sched_feat_names[i])
811                 return -EINVAL;
812
813         filp->f_pos += cnt;
814
815         return cnt;
816 }
817
818 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
819 {
820         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
821 }
822
823 static struct file_operations sched_feat_fops = {
824         .open           = sched_feat_open,
825         .write          = sched_feat_write,
826         .read           = seq_read,
827         .llseek         = seq_lseek,
828         .release        = single_release,
829 };
830
831 static __init int sched_init_debug(void)
832 {
833         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
834                         &sched_feat_fops);
835
836         return 0;
837 }
838 late_initcall(sched_init_debug);
839
840 #endif
841
842 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
843
844 /*
845  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
846  * Limited because this is done with IRQs disabled.
847  */
848 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
849
850 /*
851  * ratelimit for updating the group shares.
852  * default: 0.25ms
853  */
854 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
855
856 /*
857  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
858  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
859  * default: 4
860  */
861 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
862
863 /*
864  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
865  * default: 1s
866  */
867 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
868
869 static __read_mostly int scheduler_running;
870
871 /*
872  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
873  * default: 0.95s
874  */
875 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
876
877 static inline u64 global_rt_period(void)
878 {
879         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
880 }
881
882 static inline u64 global_rt_runtime(void)
883 {
884         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
885                 return RUNTIME_INF;
886
887         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
888 }
889
890 #ifndef prepare_arch_switch
891 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
892 #endif
893 #ifndef finish_arch_switch
894 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
895 #endif
896
897 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
898 {
899         return rq->curr == p;
900 }
901
902 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
903 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
904 {
905         return task_current(rq, p);
906 }
907
908 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
909 {
910 }
911
912 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
913 {
914 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
915         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
916         rq->lock.owner = current;
917 #endif
918         /*
919          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
920          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
921          * prev into current:
922          */
923         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
924
925         spin_unlock_irq(&rq->lock);
926 }
927
928 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
929 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
930 {
931 #ifdef CONFIG_SMP
932         return p->oncpu;
933 #else
934         return task_current(rq, p);
935 #endif
936 }
937
938 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
939 {
940 #ifdef CONFIG_SMP
941         /*
942          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
943          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
944          * here.
945          */
946         next->oncpu = 1;
947 #endif
948 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
949         spin_unlock_irq(&rq->lock);
950 #else
951         spin_unlock(&rq->lock);
952 #endif
953 }
954
955 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
956 {
957 #ifdef CONFIG_SMP
958         /*
959          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
960          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
961          * finished.
962          */
963         smp_wmb();
964         prev->oncpu = 0;
965 #endif
966 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
967         local_irq_enable();
968 #endif
969 }
970 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
971
972 /*
973  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
974  * Must be called interrupts disabled.
975  */
976 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
977         __acquires(rq->lock)
978 {
979         for (;;) {
980                 struct rq *rq = task_rq(p);
981                 spin_lock(&rq->lock);
982                 if (likely(rq == task_rq(p)))
983                         return rq;
984                 spin_unlock(&rq->lock);
985         }
986 }
987
988 /*
989  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
990  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
991  * explicitly disabling preemption.
992  */
993 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
994         __acquires(rq->lock)
995 {
996         struct rq *rq;
997
998         for (;;) {
999                 local_irq_save(*flags);
1000                 rq = task_rq(p);
1001                 spin_lock(&rq->lock);
1002                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1003                         return rq;
1004                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1005         }
1006 }
1007
1008 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
1009 {
1010         struct rq *rq = task_rq(p);
1011
1012         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
1013         spin_unlock_wait(&rq->lock);
1014 }
1015
1016 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1017         __releases(rq->lock)
1018 {
1019         spin_unlock(&rq->lock);
1020 }
1021
1022 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1023         __releases(rq->lock)
1024 {
1025         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1026 }
1027
1028 /*
1029  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1030  */
1031 static struct rq *this_rq_lock(void)
1032         __acquires(rq->lock)
1033 {
1034         struct rq *rq;
1035
1036         local_irq_disable();
1037         rq = this_rq();
1038         spin_lock(&rq->lock);
1039
1040         return rq;
1041 }
1042
1043 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1044 /*
1045  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1046  *
1047  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1048  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1049  * reschedule event.
1050  *
1051  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1052  * rq->lock.
1053  */
1054
1055 /*
1056  * Use hrtick when:
1057  *  - enabled by features
1058  *  - hrtimer is actually high res
1059  */
1060 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1061 {
1062         if (!sched_feat(HRTICK))
1063                 return 0;
1064         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1065                 return 0;
1066         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1067 }
1068
1069 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1070 {
1071         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1072                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1073 }
1074
1075 /*
1076  * High-resolution timer tick.
1077  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1078  */
1079 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1080 {
1081         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1082
1083         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1084
1085         spin_lock(&rq->lock);
1086         update_rq_clock(rq);
1087         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1088         spin_unlock(&rq->lock);
1089
1090         return HRTIMER_NORESTART;
1091 }
1092
1093 #ifdef CONFIG_SMP
1094 /*
1095  * called from hardirq (IPI) context
1096  */
1097 static void __hrtick_start(void *arg)
1098 {
1099         struct rq *rq = arg;
1100
1101         spin_lock(&rq->lock);
1102         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1103         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1104         spin_unlock(&rq->lock);
1105 }
1106
1107 /*
1108  * Called to set the hrtick timer state.
1109  *
1110  * called with rq->lock held and irqs disabled
1111  */
1112 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1113 {
1114         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1115         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1116
1117         hrtimer_set_expires(timer, time);
1118
1119         if (rq == this_rq()) {
1120                 hrtimer_restart(timer);
1121         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1122                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1123                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1124         }
1125 }
1126
1127 static int
1128 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1129 {
1130         int cpu = (int)(long)hcpu;
1131
1132         switch (action) {
1133         case CPU_UP_CANCELED:
1134         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1135         case CPU_DOWN_PREPARE:
1136         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1137         case CPU_DEAD:
1138         case CPU_DEAD_FROZEN:
1139                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1140                 return NOTIFY_OK;
1141         }
1142
1143         return NOTIFY_DONE;
1144 }
1145
1146 static __init void init_hrtick(void)
1147 {
1148         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1149 }
1150 #else
1151 /*
1152  * Called to set the hrtick timer state.
1153  *
1154  * called with rq->lock held and irqs disabled
1155  */
1156 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1157 {
1158         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1159                         HRTIMER_MODE_REL, 0);
1160 }
1161
1162 static inline void init_hrtick(void)
1163 {
1164 }
1165 #endif /* CONFIG_SMP */
1166
1167 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1168 {
1169 #ifdef CONFIG_SMP
1170         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1171
1172         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1173         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1174         rq->hrtick_csd.info = rq;
1175 #endif
1176
1177         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1178         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1179 }
1180 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1181 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1182 {
1183 }
1184
1185 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1186 {
1187 }
1188
1189 static inline void init_hrtick(void)
1190 {
1191 }
1192 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1193
1194 /*
1195  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1196  *
1197  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1198  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1199  * the target CPU.
1200  */
1201 #ifdef CONFIG_SMP
1202
1203 #ifndef tsk_is_polling
1204 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1205 #endif
1206
1207 static void resched_task(struct task_struct *p)
1208 {
1209         int cpu;
1210
1211         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1212
1213         if (test_tsk_need_resched(p))
1214                 return;
1215
1216         set_tsk_need_resched(p);
1217
1218         cpu = task_cpu(p);
1219         if (cpu == smp_processor_id())
1220                 return;
1221
1222         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1223         smp_mb();
1224         if (!tsk_is_polling(p))
1225                 smp_send_reschedule(cpu);
1226 }
1227
1228 static void resched_cpu(int cpu)
1229 {
1230         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1231         unsigned long flags;
1232
1233         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1234                 return;
1235         resched_task(cpu_curr(cpu));
1236         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1237 }
1238
1239 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1240 /*
1241  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1242  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1243  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1244  * idle system the next event might even be infinite time into the
1245  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1246  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1247  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1248  * wheel for the next timer event.
1249  */
1250 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1251 {
1252         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1253
1254         if (cpu == smp_processor_id())
1255                 return;
1256
1257         /*
1258          * This is safe, as this function is called with the timer
1259          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1260          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1261          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1262          * timer into account automatically.
1263          */
1264         if (rq->curr != rq->idle)
1265                 return;
1266
1267         /*
1268          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1269          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1270          * idle task through an additional NOOP schedule()
1271          */
1272         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1273
1274         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1275         smp_mb();
1276         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1277                 smp_send_reschedule(cpu);
1278 }
1279 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1280
1281 #else /* !CONFIG_SMP */
1282 static void resched_task(struct task_struct *p)
1283 {
1284         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1285         set_tsk_need_resched(p);
1286 }
1287 #endif /* CONFIG_SMP */
1288
1289 #if BITS_PER_LONG == 32
1290 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1291 #else
1292 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1293 #endif
1294
1295 #define WMULT_SHIFT     32
1296
1297 /*
1298  * Shift right and round:
1299  */
1300 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1301
1302 /*
1303  * delta *= weight / lw
1304  */
1305 static unsigned long
1306 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1307                 struct load_weight *lw)
1308 {
1309         u64 tmp;
1310
1311         if (!lw->inv_weight) {
1312                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1313                         lw->inv_weight = 1;
1314                 else
1315                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1316                                 / (lw->weight+1);
1317         }
1318
1319         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1320         /*
1321          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1322          */
1323         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1324                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1325                         WMULT_SHIFT/2);
1326         else
1327                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1328
1329         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1330 }
1331
1332 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1333 {
1334         lw->weight += inc;
1335         lw->inv_weight = 0;
1336 }
1337
1338 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1339 {
1340         lw->weight -= dec;
1341         lw->inv_weight = 0;
1342 }
1343
1344 /*
1345  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1346  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1347  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1348  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1349  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1350  * slice expiry etc.
1351  */
1352
1353 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1354 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1355
1356 /*
1357  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1358  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1359  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1360  * that remained on nice 0.
1361  *
1362  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1363  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1364  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1365  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1366  * the relative distance between them is ~25%.)
1367  */
1368 static const int prio_to_weight[40] = {
1369  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1370  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1371  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1372  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1373  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1374  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1375  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1376  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1377 };
1378
1379 /*
1380  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1381  *
1382  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1383  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1384  * into multiplications:
1385  */
1386 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1387  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1388  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1389  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1390  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1391  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1392  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1393  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1394  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1395 };
1396
1397 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1398
1399 /*
1400  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1401  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1402  * structures to the load-balancing proper:
1403  */
1404 struct rq_iterator {
1405         void *arg;
1406         struct task_struct *(*start)(void *);
1407         struct task_struct *(*next)(void *);
1408 };
1409
1410 #ifdef CONFIG_SMP
1411 static unsigned long
1412 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1413               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1414               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1415               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1416
1417 static int
1418 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1419                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1420                    struct rq_iterator *iterator);
1421 #endif
1422
1423 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1424 enum cpuacct_stat_index {
1425         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1426         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1427
1428         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1429 };
1430
1431 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1432 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1433 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1434                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1435 #else
1436 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1437 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1438                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1439 #endif
1440
1441 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1442 {
1443         update_load_add(&rq->load, load);
1444 }
1445
1446 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1447 {
1448         update_load_sub(&rq->load, load);
1449 }
1450
1451 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1452 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1453
1454 /*
1455  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1456  * leaving it for the final time.
1457  */
1458 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1459 {
1460         struct task_group *parent, *child;
1461         int ret;
1462
1463         rcu_read_lock();
1464         parent = &root_task_group;
1465 down:
1466         ret = (*down)(parent, data);
1467         if (ret)
1468                 goto out_unlock;
1469         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1470                 parent = child;
1471                 goto down;
1472
1473 up:
1474                 continue;
1475         }
1476         ret = (*up)(parent, data);
1477         if (ret)
1478                 goto out_unlock;
1479
1480         child = parent;
1481         parent = parent->parent;
1482         if (parent)
1483                 goto up;
1484 out_unlock:
1485         rcu_read_unlock();
1486
1487         return ret;
1488 }
1489
1490 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1491 {
1492         return 0;
1493 }
1494 #endif
1495
1496 #ifdef CONFIG_SMP
1497 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1498 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1499 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1500
1501 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1502 {
1503         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1504         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1505
1506         if (nr_running)
1507                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1508         else
1509                 rq->avg_load_per_task = 0;
1510
1511         return rq->avg_load_per_task;
1512 }
1513
1514 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1515
1516 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1517
1518 /*
1519  * Calculate and set the cpu's group shares.
1520  */
1521 static void
1522 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1523                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1524 {
1525         unsigned long shares;
1526         unsigned long rq_weight;
1527
1528         if (!tg->se[cpu])
1529                 return;
1530
1531         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1532
1533         /*
1534          *           \Sum shares * rq_weight
1535          * shares =  -----------------------
1536          *               \Sum rq_weight
1537          *
1538          */
1539         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1540         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1541
1542         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1543                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1544                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1545                 unsigned long flags;
1546
1547                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1548                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1549
1550                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1551                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1552         }
1553 }
1554
1555 /*
1556  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1557  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1558  * parent group depends on the shares of its child groups.
1559  */
1560 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1561 {
1562         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1563         unsigned long shares = 0;
1564         struct sched_domain *sd = data;
1565         int i;
1566
1567         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1568                 /*
1569                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1570                  * is one of average load so that when a new task gets to
1571                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1572                  */
1573                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1574                 if (!weight)
1575                         weight = NICE_0_LOAD;
1576
1577                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1578                 rq_weight += weight;
1579                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1580         }
1581
1582         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1583                 shares = tg->shares;
1584
1585         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1586                 shares = tg->shares;
1587
1588         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1589                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1590
1591         return 0;
1592 }
1593
1594 /*
1595  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1596  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1597  * group is a fraction of its parents load.
1598  */
1599 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1600 {
1601         unsigned long load;
1602         long cpu = (long)data;
1603
1604         if (!tg->parent) {
1605                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1606         } else {
1607                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1608                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1609                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1610         }
1611
1612         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1613
1614         return 0;
1615 }
1616
1617 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1618 {
1619         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1620         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1621
1622         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1623                 sd->last_update = now;
1624                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1625         }
1626 }
1627
1628 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1629 {
1630         spin_unlock(&rq->lock);
1631         update_shares(sd);
1632         spin_lock(&rq->lock);
1633 }
1634
1635 static void update_h_load(long cpu)
1636 {
1637         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1638 }
1639
1640 #else
1641
1642 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1643 {
1644 }
1645
1646 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1647 {
1648 }
1649
1650 #endif
1651
1652 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1653
1654 /*
1655  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1656  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1657  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1658  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1659  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1660  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1661  */
1662 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1663         __releases(this_rq->lock)
1664         __acquires(busiest->lock)
1665         __acquires(this_rq->lock)
1666 {
1667         spin_unlock(&this_rq->lock);
1668         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1669
1670         return 1;
1671 }
1672
1673 #else
1674 /*
1675  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1676  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1677  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1678  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1679  * regardless of entry order into the function.
1680  */
1681 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1682         __releases(this_rq->lock)
1683         __acquires(busiest->lock)
1684         __acquires(this_rq->lock)
1685 {
1686         int ret = 0;
1687
1688         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1689                 if (busiest < this_rq) {
1690                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1691                         spin_lock(&busiest->lock);
1692                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1693                         ret = 1;
1694                 } else
1695                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1696         }
1697         return ret;
1698 }
1699
1700 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1701
1702 /*
1703  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1704  */
1705 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1706 {
1707         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1708                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1709                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1710                 BUG_ON(1);
1711         }
1712
1713         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1714 }
1715
1716 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1717         __releases(busiest->lock)
1718 {
1719         spin_unlock(&busiest->lock);
1720         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1721 }
1722 #endif
1723
1724 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1725 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1726 {
1727 #ifdef CONFIG_SMP
1728         cfs_rq->shares = shares;
1729 #endif
1730 }
1731 #endif
1732
1733 #include "sched_stats.h"
1734 #include "sched_idletask.c"
1735 #include "sched_fair.c"
1736 #include "sched_rt.c"
1737 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1738 # include "sched_debug.c"
1739 #endif
1740
1741 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1742 #define for_each_class(class) \
1743    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1744
1745 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1746 {
1747         rq->nr_running++;
1748 }
1749
1750 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1751 {
1752         rq->nr_running--;
1753 }
1754
1755 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1756 {
1757         if (task_has_rt_policy(p)) {
1758                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1759                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1760                 return;
1761         }
1762
1763         /*
1764          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1765          */
1766         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1767                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1768                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1769                 return;
1770         }
1771
1772         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1773         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1774 }
1775
1776 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1777 {
1778         s64 diff = sample - *avg;
1779         *avg += diff >> 3;
1780 }
1781
1782 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1783 {
1784         if (wakeup)
1785                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1786
1787         sched_info_queued(p);
1788         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1789         p->se.on_rq = 1;
1790 }
1791
1792 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1793 {
1794         if (sleep) {
1795                 if (p->se.last_wakeup) {
1796                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1797                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1798                         p->se.last_wakeup = 0;
1799                 } else {
1800                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1801                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1802                 }
1803         }
1804
1805         sched_info_dequeued(p);
1806         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1807         p->se.on_rq = 0;
1808 }
1809
1810 /*
1811  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1812  */
1813 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1814 {
1815         return p->static_prio;
1816 }
1817
1818 /*
1819  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1820  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1821  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1822  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1823  * estimator recalculates.
1824  */
1825 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1826 {
1827         int prio;
1828
1829         if (task_has_rt_policy(p))
1830                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1831         else
1832                 prio = __normal_prio(p);
1833         return prio;
1834 }
1835
1836 /*
1837  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1838  * taken into account by the scheduler. This value might
1839  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1840  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1841  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1842  */
1843 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1844 {
1845         p->normal_prio = normal_prio(p);
1846         /*
1847          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1848          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1849          * to the normal priority:
1850          */
1851         if (!rt_prio(p->prio))
1852                 return p->normal_prio;
1853         return p->prio;
1854 }
1855
1856 /*
1857  * activate_task - move a task to the runqueue.
1858  */
1859 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1860 {
1861         if (task_contributes_to_load(p))
1862                 rq->nr_uninterruptible--;
1863
1864         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1865         inc_nr_running(rq);
1866 }
1867
1868 /*
1869  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1870  */
1871 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1872 {
1873         if (task_contributes_to_load(p))
1874                 rq->nr_uninterruptible++;
1875
1876         dequeue_task(rq, p, sleep);
1877         dec_nr_running(rq);
1878 }
1879
1880 /**
1881  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1882  * @p: the task in question.
1883  */
1884 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1885 {
1886         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1887 }
1888
1889 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1890 {
1891         set_task_rq(p, cpu);
1892 #ifdef CONFIG_SMP
1893         /*
1894          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1895          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1896          * per-task data have been completed by this moment.
1897          */
1898         smp_wmb();
1899         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1900 #endif
1901 }
1902
1903 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1904                                        const struct sched_class *prev_class,
1905                                        int oldprio, int running)
1906 {
1907         if (prev_class != p->sched_class) {
1908                 if (prev_class->switched_from)
1909                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1910                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1911         } else
1912                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1913 }
1914
1915 #ifdef CONFIG_SMP
1916
1917 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1918 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1919 {
1920         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1921 }
1922
1923 /*
1924  * Is this task likely cache-hot:
1925  */
1926 static int
1927 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1928 {
1929         s64 delta;
1930
1931         /*
1932          * Buddy candidates are cache hot:
1933          */
1934         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1935                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1936                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1937                 return 1;
1938
1939         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1940                 return 0;
1941
1942         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1943                 return 1;
1944         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1945                 return 0;
1946
1947         delta = now - p->se.exec_start;
1948
1949         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1950 }
1951
1952
1953 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1954 {
1955         int old_cpu = task_cpu(p);
1956         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1957         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1958                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1959         u64 clock_offset;
1960
1961         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1962
1963         trace_sched_migrate_task(p, task_cpu(p), new_cpu);
1964
1965 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1966         if (p->se.wait_start)
1967                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1968         if (p->se.sleep_start)
1969                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1970         if (p->se.block_start)
1971                 p->se.block_start -= clock_offset;
1972 #endif
1973         if (old_cpu != new_cpu) {
1974                 p->se.nr_migrations++;
1975                 new_rq->nr_migrations_in++;
1976 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1977                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1978                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1979 #endif
1980         }
1981         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1982                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1983
1984         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1985 }
1986
1987 struct migration_req {
1988         struct list_head list;
1989
1990         struct task_struct *task;
1991         int dest_cpu;
1992
1993         struct completion done;
1994 };
1995
1996 /*
1997  * The task's runqueue lock must be held.
1998  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1999  */
2000 static int
2001 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2002 {
2003         struct rq *rq = task_rq(p);
2004
2005         /*
2006          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2007          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2008          */
2009         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2010                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2011                 return 0;
2012         }
2013
2014         init_completion(&req->done);
2015         req->task = p;
2016         req->dest_cpu = dest_cpu;
2017         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2018
2019         return 1;
2020 }
2021
2022 /*
2023  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2024  *
2025  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2026  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2027  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2028  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2029  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2030  * @p has remained unscheduled the whole time.
2031  *
2032  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2033  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2034  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2035  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2036  * waiting to become inactive.
2037  */
2038 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2039 {
2040         unsigned long flags;
2041         int running, on_rq;
2042         unsigned long ncsw;
2043         struct rq *rq;
2044
2045         for (;;) {
2046                 /*
2047                  * We do the initial early heuristics without holding
2048                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2049                  * the runqueue lock when things look like they will
2050                  * work out!
2051                  */
2052                 rq = task_rq(p);
2053
2054                 /*
2055                  * If the task is actively running on another CPU
2056                  * still, just relax and busy-wait without holding
2057                  * any locks.
2058                  *
2059                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2060                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2061                  * But we don't care, since "task_running()" will
2062                  * return false if the runqueue has changed and p
2063                  * is actually now running somewhere else!
2064                  */
2065                 while (task_running(rq, p)) {
2066                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2067                                 return 0;
2068                         cpu_relax();
2069                 }
2070
2071                 /*
2072                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2073                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2074                  * just go back and repeat.
2075                  */
2076                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2077                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2078                 running = task_running(rq, p);
2079                 on_rq = p->se.on_rq;
2080                 ncsw = 0;
2081                 if (!match_state || p->state == match_state)
2082                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2083                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2084
2085                 /*
2086                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2087                  */
2088                 if (unlikely(!ncsw))
2089                         break;
2090
2091                 /*
2092                  * Was it really running after all now that we
2093                  * checked with the proper locks actually held?
2094                  *
2095                  * Oops. Go back and try again..
2096                  */
2097                 if (unlikely(running)) {
2098                         cpu_relax();
2099                         continue;
2100                 }
2101
2102                 /*
2103                  * It's not enough that it's not actively running,
2104                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2105                  * preempted!
2106                  *
2107                  * So if it was still runnable (but just not actively
2108                  * running right now), it's preempted, and we should
2109                  * yield - it could be a while.
2110                  */
2111                 if (unlikely(on_rq)) {
2112                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2113                         continue;
2114                 }
2115
2116                 /*
2117                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2118                  * runnable, which means that it will never become
2119                  * running in the future either. We're all done!
2120                  */
2121                 break;
2122         }
2123
2124         return ncsw;
2125 }
2126
2127 /***
2128  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2129  * @p: the to-be-kicked thread
2130  *
2131  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2132  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2133  *
2134  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2135  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2136  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2137  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2138  * achieved as well.
2139  */
2140 void kick_process(struct task_struct *p)
2141 {
2142         int cpu;
2143
2144         preempt_disable();
2145         cpu = task_cpu(p);
2146         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2147                 smp_send_reschedule(cpu);
2148         preempt_enable();
2149 }
2150
2151 /*
2152  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2153  * according to the scheduling class and "nice" value.
2154  *
2155  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2156  * balance conservatively.
2157  */
2158 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2159 {
2160         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2161         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2162
2163         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2164                 return total;
2165
2166         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2167 }
2168
2169 /*
2170  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2171  * according to the scheduling class and "nice" value.
2172  */
2173 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2174 {
2175         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2176         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2177
2178         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2179                 return total;
2180
2181         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2182 }
2183
2184 /*
2185  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2186  * domain.
2187  */
2188 static struct sched_group *
2189 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2190 {
2191         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2192         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2193         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2194         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2195
2196         do {
2197                 unsigned long load, avg_load;
2198                 int local_group;
2199                 int i;
2200
2201                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2202                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2203                                         &p->cpus_allowed))
2204                         continue;
2205
2206                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2207                                                sched_group_cpus(group));
2208
2209                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2210                 avg_load = 0;
2211
2212                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2213                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2214                         if (local_group)
2215                                 load = source_load(i, load_idx);
2216                         else
2217                                 load = target_load(i, load_idx);
2218
2219                         avg_load += load;
2220                 }
2221
2222                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2223                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2224                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2225
2226                 if (local_group) {
2227                         this_load = avg_load;
2228                         this = group;
2229                 } else if (avg_load < min_load) {
2230                         min_load = avg_load;
2231                         idlest = group;
2232                 }
2233         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2234
2235         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2236                 return NULL;
2237         return idlest;
2238 }
2239
2240 /*
2241  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2242  */
2243 static int
2244 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2245 {
2246         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2247         int idlest = -1;
2248         int i;
2249
2250         /* Traverse only the allowed CPUs */
2251         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2252                 load = weighted_cpuload(i);
2253
2254                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2255                         min_load = load;
2256                         idlest = i;
2257                 }
2258         }
2259
2260         return idlest;
2261 }
2262
2263 /*
2264  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2265  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2266  * SD_BALANCE_EXEC.
2267  *
2268  * Balance, ie. select the least loaded group.
2269  *
2270  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2271  *
2272  * preempt must be disabled.
2273  */
2274 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2275 {
2276         struct task_struct *t = current;
2277         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2278
2279         for_each_domain(cpu, tmp) {
2280                 /*
2281                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2282                  */
2283                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2284                         break;
2285                 if (tmp->flags & flag)
2286                         sd = tmp;
2287         }
2288
2289         if (sd)
2290                 update_shares(sd);
2291
2292         while (sd) {
2293                 struct sched_group *group;
2294                 int new_cpu, weight;
2295
2296                 if (!(sd->flags & flag)) {
2297                         sd = sd->child;
2298                         continue;
2299                 }
2300
2301                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2302                 if (!group) {
2303                         sd = sd->child;
2304                         continue;
2305                 }
2306
2307                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2308                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2309                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2310                         sd = sd->child;
2311                         continue;
2312                 }
2313
2314                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2315                 cpu = new_cpu;
2316                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2317                 sd = NULL;
2318                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2319                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2320                                 break;
2321                         if (tmp->flags & flag)
2322                                 sd = tmp;
2323                 }
2324                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2325         }
2326
2327         return cpu;
2328 }
2329
2330 #endif /* CONFIG_SMP */
2331
2332 /**
2333  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2334  * @p:          the task to evaluate
2335  * @func:       the function to be called
2336  * @info:       the function call argument
2337  *
2338  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2339  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2340  */
2341 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2342                               void (*func) (void *info), void *info)
2343 {
2344         int cpu;
2345
2346         preempt_disable();
2347         cpu = task_cpu(p);
2348         if (task_curr(p))
2349                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2350         preempt_enable();
2351 }
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, int sync)
2368 {
2369         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2370         unsigned long flags;
2371         long old_state;
2372         struct rq *rq;
2373
2374         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2375                 sync = 0;
2376
2377 #ifdef CONFIG_SMP
2378         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE) && !root_task_group_empty()) {
2379                 struct sched_domain *sd;
2380
2381                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2382                 cpu = task_cpu(p);
2383
2384                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2385                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2386                                 update_shares(sd);
2387                                 break;
2388                         }
2389                 }
2390         }
2391 #endif
2392
2393         smp_wmb();
2394         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2395         update_rq_clock(rq);
2396         old_state = p->state;
2397         if (!(old_state & state))
2398                 goto out;
2399
2400         if (p->se.on_rq)
2401                 goto out_running;
2402
2403         cpu = task_cpu(p);
2404         orig_cpu = cpu;
2405         this_cpu = smp_processor_id();
2406
2407 #ifdef CONFIG_SMP
2408         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2409                 goto out_activate;
2410
2411         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2412         if (cpu != orig_cpu) {
2413                 set_task_cpu(p, cpu);
2414                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2415                 /* might preempt at this point */
2416                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2417                 old_state = p->state;
2418                 if (!(old_state & state))
2419                         goto out;
2420                 if (p->se.on_rq)
2421                         goto out_running;
2422
2423                 this_cpu = smp_processor_id();
2424                 cpu = task_cpu(p);
2425         }
2426
2427 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2428         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2429         if (cpu == this_cpu)
2430                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2431         else {
2432                 struct sched_domain *sd;
2433                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2434                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2435                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2436                                 break;
2437                         }
2438                 }
2439         }
2440 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2441
2442 out_activate:
2443 #endif /* CONFIG_SMP */
2444         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2445         if (sync)
2446                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2447         if (orig_cpu != cpu)
2448                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2449         if (cpu == this_cpu)
2450                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2451         else
2452                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2453         activate_task(rq, p, 1);
2454         success = 1;
2455
2456         /*
2457          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2458          */
2459         if (!in_interrupt()) {
2460                 struct sched_entity *se = &current->se;
2461                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2462
2463                 if (se->last_wakeup)
2464                         sample -= se->last_wakeup;
2465                 else
2466                         sample -= se->start_runtime;
2467                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2468
2469                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2470         }
2471
2472 out_running:
2473         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2474         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2475
2476         p->state = TASK_RUNNING;
2477 #ifdef CONFIG_SMP
2478         if (p->sched_class->task_wake_up)
2479                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2480 #endif
2481 out:
2482         task_rq_unlock(rq, &flags);
2483
2484         return success;
2485 }
2486
2487 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2488 {
2489         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2490 }
2491 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2492
2493 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2494 {
2495         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2496 }
2497
2498 /*
2499  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2500  * p is forked by current.
2501  *
2502  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2503  */
2504 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2505 {
2506         p->se.exec_start                = 0;
2507         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2508         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2509         p->se.nr_migrations             = 0;
2510         p->se.last_wakeup               = 0;
2511         p->se.avg_overlap               = 0;
2512         p->se.start_runtime             = 0;
2513         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2514
2515 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2516         p->se.wait_start                = 0;
2517         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2518         p->se.sleep_start               = 0;
2519         p->se.block_start               = 0;
2520         p->se.sleep_max                 = 0;
2521         p->se.block_max                 = 0;
2522         p->se.exec_max                  = 0;
2523         p->se.slice_max                 = 0;
2524         p->se.wait_max                  = 0;
2525 #endif
2526
2527         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2528         p->se.on_rq = 0;
2529         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2530
2531 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2532         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2533 #endif
2534
2535         /*
2536          * We mark the process as running here, but have not actually
2537          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2538          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2539          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2540          */
2541         p->state = TASK_RUNNING;
2542 }
2543
2544 /*
2545  * fork()/clone()-time setup:
2546  */
2547 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2548 {
2549         int cpu = get_cpu();
2550
2551         __sched_fork(p);
2552
2553 #ifdef CONFIG_SMP
2554         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2555 #endif
2556         set_task_cpu(p, cpu);
2557
2558         /*
2559          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2560          */
2561         p->prio = current->normal_prio;
2562         if (!rt_prio(p->prio))
2563                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2564
2565 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2566         if (likely(sched_info_on()))
2567                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2568 #endif
2569 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2570         p->oncpu = 0;
2571 #endif
2572 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2573         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2574         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2575 #endif
2576         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2577
2578         put_cpu();
2579 }
2580
2581 /*
2582  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2583  *
2584  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2585  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2586  * on the runqueue and wakes it.
2587  */
2588 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2589 {
2590         unsigned long flags;
2591         struct rq *rq;
2592
2593         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2594         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2595         update_rq_clock(rq);
2596
2597         p->prio = effective_prio(p);
2598
2599         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2600                 activate_task(rq, p, 0);
2601         } else {
2602                 /*
2603                  * Let the scheduling class do new task startup
2604                  * management (if any):
2605                  */
2606                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2607                 inc_nr_running(rq);
2608         }
2609         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2610         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2611 #ifdef CONFIG_SMP
2612         if (p->sched_class->task_wake_up)
2613                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2614 #endif
2615         task_rq_unlock(rq, &flags);
2616 }
2617
2618 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2619
2620 /**
2621  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2622  * @notifier: notifier struct to register
2623  */
2624 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2625 {
2626         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2627 }
2628 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2629
2630 /**
2631  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2632  * @notifier: notifier struct to unregister
2633  *
2634  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2635  */
2636 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2637 {
2638         hlist_del(&notifier->link);
2639 }
2640 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2641
2642 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2643 {
2644         struct preempt_notifier *notifier;
2645         struct hlist_node *node;
2646
2647         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2648                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2649 }
2650
2651 static void
2652 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2653                                  struct task_struct *next)
2654 {
2655         struct preempt_notifier *notifier;
2656         struct hlist_node *node;
2657
2658         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2659                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2660 }
2661
2662 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2663
2664 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2665 {
2666 }
2667
2668 static void
2669 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2670                                  struct task_struct *next)
2671 {
2672 }
2673
2674 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2675
2676 /**
2677  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2678  * @rq: the runqueue preparing to switch
2679  * @prev: the current task that is being switched out
2680  * @next: the task we are going to switch to.
2681  *
2682  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2683  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2684  * switch.
2685  *
2686  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2687  * hooks.
2688  */
2689 static inline void
2690 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2691                     struct task_struct *next)
2692 {
2693         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2694         prepare_lock_switch(rq, next);
2695         prepare_arch_switch(next);
2696 }
2697
2698 /**
2699  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2700  * @rq: runqueue associated with task-switch
2701  * @prev: the thread we just switched away from.
2702  *
2703  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2704  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2705  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2706  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2707  *
2708  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2709  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2710  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2711  * details.)
2712  */
2713 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2714         __releases(rq->lock)
2715 {
2716         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2717         long prev_state;
2718 #ifdef CONFIG_SMP
2719         int post_schedule = 0;
2720
2721         if (current->sched_class->needs_post_schedule)
2722                 post_schedule = current->sched_class->needs_post_schedule(rq);
2723 #endif
2724
2725         rq->prev_mm = NULL;
2726
2727         /*
2728          * A task struct has one reference for the use as "current".
2729          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2730          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2731          * the scheduled task must drop that reference.
2732          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2733          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2734          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2735          * be dropped twice.
2736          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2737          */
2738         prev_state = prev->state;
2739         finish_arch_switch(prev);
2740         perf_counter_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2741         finish_lock_switch(rq, prev);
2742 #ifdef CONFIG_SMP
2743         if (post_schedule)
2744                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2745 #endif
2746
2747         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2748         if (mm)
2749                 mmdrop(mm);
2750         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2751                 /*
2752                  * Remove function-return probe instances associated with this
2753                  * task and put them back on the free list.
2754                  */
2755                 kprobe_flush_task(prev);
2756                 put_task_struct(prev);
2757         }
2758 }
2759
2760 /**
2761  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2762  * @prev: the thread we just switched away from.
2763  */
2764 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2765         __releases(rq->lock)
2766 {
2767         struct rq *rq = this_rq();
2768
2769         finish_task_switch(rq, prev);
2770 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2771         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2772         preempt_enable();
2773 #endif
2774         if (current->set_child_tid)
2775                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2776 }
2777
2778 /*
2779  * context_switch - switch to the new MM and the new
2780  * thread's register state.
2781  */
2782 static inline void
2783 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2784                struct task_struct *next)
2785 {
2786         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2787
2788         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2789         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2790         mm = next->mm;
2791         oldmm = prev->active_mm;
2792         /*
2793          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2794          * combine the page table reload and the switch backend into
2795          * one hypercall.
2796          */
2797         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2798
2799         if (unlikely(!mm)) {
2800                 next->active_mm = oldmm;
2801                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2802                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2803         } else
2804                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2805
2806         if (unlikely(!prev->mm)) {
2807                 prev->active_mm = NULL;
2808                 rq->prev_mm = oldmm;
2809         }
2810         /*
2811          * Since the runqueue lock will be released by the next
2812          * task (which is an invalid locking op but in the case
2813          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2814          * do an early lockdep release here:
2815          */
2816 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2817         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2818 #endif
2819
2820         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2821         switch_to(prev, next, prev);
2822
2823         barrier();
2824         /*
2825          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2826          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2827          * frame will be invalid.
2828          */
2829         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2830 }
2831
2832 /*
2833  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2834  *
2835  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2836  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2837  * number of context switches performed since bootup.
2838  */
2839 unsigned long nr_running(void)
2840 {
2841         unsigned long i, sum = 0;
2842
2843         for_each_online_cpu(i)
2844                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2845
2846         return sum;
2847 }
2848
2849 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2850 {
2851         unsigned long i, sum = 0;
2852
2853         for_each_possible_cpu(i)
2854                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2855
2856         /*
2857          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2858          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2859          */
2860         if (unlikely((long)sum < 0))
2861                 sum = 0;
2862
2863         return sum;
2864 }
2865
2866 unsigned long long nr_context_switches(void)
2867 {
2868         int i;
2869         unsigned long long sum = 0;
2870
2871         for_each_possible_cpu(i)
2872                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2873
2874         return sum;
2875 }
2876
2877 unsigned long nr_iowait(void)
2878 {
2879         unsigned long i, sum = 0;
2880
2881         for_each_possible_cpu(i)
2882                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2883
2884         return sum;
2885 }
2886
2887 unsigned long nr_active(void)
2888 {
2889         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2890
2891         for_each_online_cpu(i) {
2892                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2893                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2894         }
2895
2896         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2897                 uninterruptible = 0;
2898
2899         return running + uninterruptible;
2900 }
2901
2902 /*
2903  * Externally visible per-cpu scheduler statistics:
2904  * cpu_nr_migrations(cpu) - number of migrations into that cpu
2905  */
2906 u64 cpu_nr_migrations(int cpu)
2907 {
2908         return cpu_rq(cpu)->nr_migrations_in;
2909 }
2910
2911 /*
2912  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2913  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2914  */
2915 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2916 {
2917         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2918         int i, scale;
2919
2920         this_rq->nr_load_updates++;
2921
2922         /* Update our load: */
2923         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2924                 unsigned long old_load, new_load;
2925
2926                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2927
2928                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2929                 new_load = this_load;
2930                 /*
2931                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2932                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2933                  * example.
2934                  */
2935                 if (new_load > old_load)
2936                         new_load += scale-1;
2937                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2938         }
2939 }
2940
2941 #ifdef CONFIG_SMP
2942
2943 /*
2944  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2945  *
2946  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2947  * you need to do so manually before calling.
2948  */
2949 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2950         __acquires(rq1->lock)
2951         __acquires(rq2->lock)
2952 {
2953         BUG_ON(!irqs_disabled());
2954         if (rq1 == rq2) {
2955                 spin_lock(&rq1->lock);
2956                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2957         } else {
2958                 if (rq1 < rq2) {
2959                         spin_lock(&rq1->lock);
2960                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2961                 } else {
2962                         spin_lock(&rq2->lock);
2963                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2964                 }
2965         }
2966         update_rq_clock(rq1);
2967         update_rq_clock(rq2);
2968 }
2969
2970 /*
2971  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2972  *
2973  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2974  * you need to do so manually after calling.
2975  */
2976 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2977         __releases(rq1->lock)
2978         __releases(rq2->lock)
2979 {
2980         spin_unlock(&rq1->lock);
2981         if (rq1 != rq2)
2982                 spin_unlock(&rq2->lock);
2983         else
2984                 __release(rq2->lock);
2985 }
2986
2987 /*
2988  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2989  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2990  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2991  * the cpu_allowed mask is restored.
2992  */
2993 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2994 {
2995         struct migration_req req;
2996         unsigned long flags;
2997         struct rq *rq;
2998
2999         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3000         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3001             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3002                 goto out;
3003
3004         /* force the process onto the specified CPU */
3005         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3006                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3007                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3008
3009                 get_task_struct(mt);
3010                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3011                 wake_up_process(mt);
3012                 put_task_struct(mt);
3013                 wait_for_completion(&req.done);
3014
3015                 return;
3016         }
3017 out:
3018         task_rq_unlock(rq, &flags);
3019 }
3020
3021 /*
3022  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3023  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3024  */
3025 void sched_exec(void)
3026 {
3027         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3028         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3029         put_cpu();
3030         if (new_cpu != this_cpu)
3031                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3032 }
3033
3034 /*
3035  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3036  * Both runqueues must be locked.
3037  */
3038 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3039                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3040 {
3041         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3042         set_task_cpu(p, this_cpu);
3043         activate_task(this_rq, p, 0);
3044         /*
3045          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3046          * to be always true for them.
3047          */
3048         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3049 }
3050
3051 /*
3052  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3053  */
3054 static
3055 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3056                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3057                      int *all_pinned)
3058 {
3059         int tsk_cache_hot = 0;
3060         /*
3061          * We do not migrate tasks that are:
3062          * 1) running (obviously), or
3063          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3064          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3065          */
3066         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3067                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3068                 return 0;
3069         }
3070         *all_pinned = 0;
3071
3072         if (task_running(rq, p)) {
3073                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3074                 return 0;
3075         }
3076
3077         /*
3078          * Aggressive migration if:
3079          * 1) task is cache cold, or
3080          * 2) too many balance attempts have failed.
3081          */
3082
3083         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3084         if (!tsk_cache_hot ||
3085                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3086 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3087                 if (tsk_cache_hot) {
3088                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3089                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3090                 }
3091 #endif
3092                 return 1;
3093         }
3094
3095         if (tsk_cache_hot) {
3096                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3097                 return 0;
3098         }
3099         return 1;
3100 }
3101
3102 static unsigned long
3103 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3104               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3105               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3106               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3107 {
3108         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3109         struct task_struct *p;
3110         long rem_load_move = max_load_move;
3111
3112         if (max_load_move == 0)
3113                 goto out;
3114
3115         pinned = 1;
3116
3117         /*
3118          * Start the load-balancing iterator:
3119          */
3120         p = iterator->start(iterator->arg);
3121 next:
3122         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3123                 goto out;
3124
3125         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3126             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3127                 p = iterator->next(iterator->arg);
3128                 goto next;
3129         }
3130
3131         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3132         pulled++;
3133         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3134
3135 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3136         /*
3137          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3138          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3139          * section.
3140          */
3141         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3142                 goto out;
3143 #endif
3144
3145         /*
3146          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3147          */
3148         if (rem_load_move > 0) {
3149                 if (p->prio < *this_best_prio)
3150                         *this_best_prio = p->prio;
3151                 p = iterator->next(iterator->arg);
3152                 goto next;
3153         }
3154 out:
3155         /*
3156          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3157          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3158          * inside pull_task().
3159          */
3160         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3161
3162         if (all_pinned)
3163                 *all_pinned = pinned;
3164
3165         return max_load_move - rem_load_move;
3166 }
3167
3168 /*
3169  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3170  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3171  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3172  *
3173  * Called with both runqueues locked.
3174  */
3175 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3176                       unsigned long max_load_move,
3177                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3178                       int *all_pinned)
3179 {
3180         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3181         unsigned long total_load_moved = 0;
3182         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3183
3184         do {
3185                 total_load_moved +=
3186                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3187                                 max_load_move - total_load_moved,
3188                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3189                 class = class->next;
3190
3191 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3192                 /*
3193                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3194                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3195                  * the critical section.
3196                  */
3197                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3198                         break;
3199 #endif
3200         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3201
3202         return total_load_moved > 0;
3203 }
3204
3205 static int
3206 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3207                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3208                    struct rq_iterator *iterator)
3209 {
3210         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3211         int pinned = 0;
3212
3213         while (p) {
3214                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3215                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3216                         /*
3217                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3218                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3219                          * stats here rather than inside pull_task().
3220                          */
3221                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3222
3223                         return 1;
3224                 }
3225                 p = iterator->next(iterator->arg);
3226         }
3227
3228         return 0;
3229 }
3230
3231 /*
3232  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3233  * part of active balancing operations within "domain".
3234  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3235  *
3236  * Called with both runqueues locked.
3237  */
3238 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3239                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3240 {
3241         const struct sched_class *class;
3242
3243         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3244                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3245                         return 1;
3246
3247         return 0;
3248 }
3249 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3250 /*
3251  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3252  *              during load balancing.
3253  */
3254 struct sd_lb_stats {
3255         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3256         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3257         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3258         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3259         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3260
3261         /** Statistics of this group */
3262         unsigned long this_load;
3263         unsigned long this_load_per_task;
3264         unsigned long this_nr_running;
3265
3266         /* Statistics of the busiest group */
3267         unsigned long max_load;
3268         unsigned long busiest_load_per_task;
3269         unsigned long busiest_nr_running;
3270
3271         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3272 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3273         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3274         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3275         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3276         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3277         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3278         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3279 #endif
3280 };
3281
3282 /*
3283  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3284  */
3285 struct sg_lb_stats {
3286         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3287         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3288         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3289         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3290         unsigned long group_capacity;
3291         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3292 };
3293
3294 /**
3295  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3296  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3297  */
3298 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3299 {
3300         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3301 }
3302
3303 /**
3304  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3305  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3306  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3307  */
3308 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3309                                         enum cpu_idle_type idle)
3310 {
3311         int load_idx;
3312
3313         switch (idle) {
3314         case CPU_NOT_IDLE:
3315                 load_idx = sd->busy_idx;
3316                 break;
3317
3318         case CPU_NEWLY_IDLE:
3319                 load_idx = sd->newidle_idx;
3320                 break;
3321         default:
3322                 load_idx = sd->idle_idx;
3323                 break;
3324         }
3325
3326         return load_idx;
3327 }
3328
3329
3330 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3331 /**
3332  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3333  * the given sched_domain, during load balancing.
3334  *
3335  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3336  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3337  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3338  */
3339 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3340         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3341 {
3342         /*
3343          * Busy processors will not participate in power savings
3344          * balance.
3345          */
3346         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3347                 sds->power_savings_balance = 0;
3348         else {
3349                 sds->power_savings_balance = 1;
3350                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3351                 sds->leader_nr_running = 0;
3352         }
3353 }
3354
3355 /**
3356  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3357  * sched_domain while performing load balancing.
3358  *
3359  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3360  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3361  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3362  *              load balancing ?
3363  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3364  */
3365 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3366         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3367 {
3368
3369         if (!sds->power_savings_balance)
3370                 return;
3371
3372         /*
3373          * If the local group is idle or completely loaded
3374          * no need to do power savings balance at this domain
3375          */
3376         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3377                                 !sds->this_nr_running))
3378                 sds->power_savings_balance = 0;
3379
3380         /*
3381          * If a group is already running at full capacity or idle,
3382          * don't include that group in power savings calculations
3383          */
3384         if (!sds->power_savings_balance ||
3385                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3386                 !sgs->sum_nr_running)
3387                 return;
3388
3389         /*
3390          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3391          * This is the group from where we need to pick up the load
3392          * for saving power
3393          */
3394         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3395             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3396              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3397                 sds->group_min = group;
3398                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3399                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3400                                                 sgs->sum_nr_running;
3401         }
3402
3403         /*
3404          * Calculate the group which is almost near its
3405          * capacity but still has some space to pick up some load
3406          * from other group and save more power
3407          */
3408         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity - 1)
3409                 return;
3410
3411         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3412             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3413              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3414                 sds->group_leader = group;
3415                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3416         }
3417 }
3418
3419 /**
3420  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3421  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3422  *      under consideration.
3423  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3424  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3425  *
3426  * Description:
3427  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3428  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3429  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3430  *
3431  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3432  * Else returns 0.
3433  */
3434 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3435                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3436 {
3437         if (!sds->power_savings_balance)
3438                 return 0;
3439
3440         if (sds->this != sds->group_leader ||
3441                         sds->group_leader == sds->group_min)
3442                 return 0;
3443
3444         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3445         sds->busiest = sds->group_min;
3446
3447         if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3448                 cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3449                         group_first_cpu(sds->group_leader);
3450         }
3451
3452         return 1;
3453
3454 }
3455 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3456 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3457         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3458 {
3459         return;
3460 }
3461
3462 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3463         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3464 {
3465         return;
3466 }
3467
3468 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3469                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3470 {
3471         return 0;
3472 }
3473 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3474
3475
3476 /**
3477  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3478  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3479  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3480  * @idle: Idle status of this_cpu
3481  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3482  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3483  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3484  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3485  * @balance: Should we balance.
3486  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3487  */
3488 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_group *group, int this_cpu,
3489                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3490                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3491                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3492 {
3493         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3494         int i;
3495         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3496         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3497         unsigned long avg_load_per_task;
3498
3499         if (local_group)
3500                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3501
3502         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3503         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3504         max_cpu_load = 0;
3505         min_cpu_load = ~0UL;
3506
3507         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3508                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3509
3510                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3511                         *sd_idle = 0;
3512
3513                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3514                 if (local_group) {
3515                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3516                                 first_idle_cpu = 1;
3517                                 balance_cpu = i;
3518                         }
3519
3520                         load = target_load(i, load_idx);
3521                 } else {
3522                         load = source_load(i, load_idx);
3523                         if (load > max_cpu_load)
3524                                 max_cpu_load = load;
3525                         if (min_cpu_load > load)
3526                                 min_cpu_load = load;
3527                 }
3528
3529                 sgs->group_load += load;
3530                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3531                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3532
3533                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3534         }
3535
3536         /*
3537          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3538          * is eligible for doing load balancing at this and above
3539          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3540          * to do the newly idle load balance.
3541          */
3542         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3543             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3544                 *balance = 0;
3545                 return;
3546         }
3547
3548         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3549         sgs->avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3550                         sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3551
3552
3553         /*
3554          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3555          * than the average weight of two tasks.
3556          *
3557          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3558          *      might not be a suitable number - should we keep a
3559          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3560          *      the hierarchy?
3561          */
3562         avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3563                         sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3564
3565         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3566                 sgs->group_imb = 1;
3567
3568         sgs->group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3569
3570 }
3571
3572 /**
3573  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3574  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3575  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3576  * @idle: Idle status of this_cpu
3577  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3578  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3579  * @balance: Should we balance.
3580  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3581  */
3582 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3583                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3584                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3585                         struct sd_lb_stats *sds)
3586 {
3587         struct sched_group *group = sd->groups;
3588         struct sg_lb_stats sgs;
3589         int load_idx;
3590
3591         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3592         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3593
3594         do {
3595                 int local_group;
3596
3597                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3598                                                sched_group_cpus(group));
3599                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3600                 update_sg_lb_stats(group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3601                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3602
3603                 if (local_group && balance && !(*balance))
3604                         return;
3605
3606                 sds->total_load += sgs.group_load;
3607                 sds->total_pwr += group->__cpu_power;
3608
3609                 if (local_group) {
3610                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3611                         sds->this = group;
3612                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3613                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3614                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3615                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3616                                 sgs.group_imb)) {
3617                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3618                         sds->busiest = group;
3619                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3620                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3621                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3622                 }
3623
3624                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3625                 group = group->next;
3626         } while (group != sd->groups);
3627
3628 }
3629
3630 /**
3631  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3632  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3633  *                      load balancing.
3634  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3635  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3636  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3637  */
3638 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3639                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3640 {
3641         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3642         unsigned int imbn = 2;
3643
3644         if (sds->this_nr_running) {
3645                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3646                 if (sds->busiest_load_per_task >
3647                                 sds->this_load_per_task)
3648                         imbn = 1;
3649         } else
3650                 sds->this_load_per_task =
3651                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3652
3653         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3654                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3655                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3656                 return;
3657         }
3658
3659         /*
3660          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3661          * however we may be able to increase total CPU power used by
3662          * moving them.
3663          */
3664
3665         pwr_now += sds->busiest->__cpu_power *
3666                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3667         pwr_now += sds->this->__cpu_power *
3668                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3669         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3670
3671         /* Amount of load we'd subtract */
3672         tmp = sg_div_cpu_power(sds->busiest,
3673                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3674         if (sds->max_load > tmp)
3675                 pwr_move += sds->busiest->__cpu_power *
3676                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3677
3678         /* Amount of load we'd add */
3679         if (sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power <
3680                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3681                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3682                         sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power);
3683         else
3684                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3685                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3686         pwr_move += sds->this->__cpu_power *
3687                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3688         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3689
3690         /* Move if we gain throughput */
3691         if (pwr_move > pwr_now)
3692                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3693 }
3694
3695 /**
3696  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3697  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3698  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3699  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3700  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3701  */
3702 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3703                 unsigned long *imbalance)
3704 {
3705         unsigned long max_pull;
3706         /*
3707          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3708          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3709          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3710          */
3711         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3712                 *imbalance = 0;
3713                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3714         }
3715
3716         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3717         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3718                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3719
3720         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3721         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->__cpu_power,
3722                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->__cpu_power)
3723                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3724
3725         /*
3726          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3727          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3728          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3729          * moved
3730          */
3731         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3732                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3733
3734 }
3735 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3736
3737 /**
3738  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3739  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3740  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3741  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3742  * such a group exists.
3743  *
3744  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3745  * to restore balance.
3746  *
3747  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3748  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3749  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3750  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3751  * @idle: The idle status of this_cpu.
3752  * @sd_idle: The idleness of sd
3753  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3754  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3755  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3756  *
3757  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3758  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3759  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3760  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3761  */
3762 static struct sched_group *
3763 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3764                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3765                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3766 {
3767         struct sd_lb_stats sds;
3768
3769         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3770
3771         /*
3772          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3773          * this level.
3774          */
3775         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3776                                         balance, &sds);
3777
3778         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
3779         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
3780          *    at this level.
3781          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
3782          * 3) This group is the busiest group.
3783          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
3784          *    sched_domain.
3785          * 5) The imbalance is within the specified limit.
3786          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
3787          */
3788         if (balance && !(*balance))
3789                 goto ret;
3790
3791         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3792                 goto out_balanced;
3793
3794         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3795                 goto out_balanced;
3796
3797         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3798
3799         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
3800                 goto out_balanced;
3801
3802         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3803                 goto out_balanced;
3804
3805         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
3806         if (sds.group_imb)
3807                 sds.busiest_load_per_task =
3808                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
3809
3810         /*
3811          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3812          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3813          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3814          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3815          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3816          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3817          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3818          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3819          * appear as very large values with unsigned longs.
3820          */
3821         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
3822                 goto out_balanced;
3823
3824         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
3825         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
3826         return sds.busiest;
3827
3828 out_balanced:
3829         /*
3830          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
3831          * to save power.
3832          */
3833         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
3834                 return sds.busiest;
3835 ret:
3836         *imbalance = 0;
3837         return NULL;
3838 }
3839
3840 /*
3841  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3842  */
3843 static struct rq *
3844 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3845                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3846 {
3847         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3848         unsigned long max_load = 0;
3849         int i;
3850
3851         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3852                 unsigned long wl;
3853
3854                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3855                         continue;
3856
3857                 rq = cpu_rq(i);
3858                 wl = weighted_cpuload(i);
3859
3860                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3861                         continue;
3862
3863                 if (wl > max_load) {
3864                         max_load = wl;
3865                         busiest = rq;
3866                 }
3867         }
3868
3869         return busiest;
3870 }
3871
3872 /*
3873  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3874  * so long as it is large enough.
3875  */
3876 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3877
3878 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
3879 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
3880
3881 /*
3882  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3883  * tasks if there is an imbalance.
3884  */
3885 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3886                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3887                         int *balance)
3888 {
3889         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3890         struct sched_group *group;
3891         unsigned long imbalance;
3892         struct rq *busiest;
3893         unsigned long flags;
3894         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
3895
3896         cpumask_setall(cpus);
3897
3898         /*
3899          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3900          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3901          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3902          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3903          */
3904         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3905             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3906                 sd_idle = 1;
3907
3908         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3909
3910 redo:
3911         update_shares(sd);
3912         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3913                                    cpus, balance);
3914
3915         if (*balance == 0)
3916                 goto out_balanced;
3917
3918         if (!group) {
3919                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3920                 goto out_balanced;
3921         }
3922
3923         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3924         if (!busiest) {
3925                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3926                 goto out_balanced;
3927         }
3928
3929         BUG_ON(busiest == this_rq);
3930
3931         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3932
3933         ld_moved = 0;
3934         if (busiest->nr_running > 1) {
3935                 /*
3936                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3937                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3938                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3939                  * correctly treated as an imbalance.
3940                  */
3941                 local_irq_save(flags);
3942                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3943                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3944                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3945                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3946                 local_irq_restore(flags);
3947
3948                 /*
3949                  * some other cpu did the load balance for us.
3950                  */
3951                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3952                         resched_cpu(this_cpu);
3953
3954                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3955                 if (unlikely(all_pinned)) {
3956                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3957                         if (!cpumask_empty(cpus))
3958                                 goto redo;
3959                         goto out_balanced;
3960                 }
3961         }
3962
3963         if (!ld_moved) {
3964                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3965                 sd->nr_balance_failed++;
3966
3967                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3968
3969                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3970
3971                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3972                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3973                          */
3974                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3975                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3976                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3977                                 all_pinned = 1;
3978                                 goto out_one_pinned;
3979                         }
3980
3981                         if (!busiest->active_balance) {
3982                                 busiest->active_balance = 1;
3983                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3984                                 active_balance = 1;
3985                         }
3986                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3987                         if (active_balance)
3988                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3989
3990                         /*
3991                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3992                          * counter.
3993                          */
3994                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3995                 }
3996         } else
3997                 sd->nr_balance_failed = 0;
3998
3999         if (likely(!active_balance)) {
4000                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4001                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4002         } else {
4003                 /*
4004                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4005                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4006                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4007                  * move_tasks).
4008                  */
4009                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4010                         sd->balance_interval *= 2;
4011         }
4012
4013         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4014             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4015                 ld_moved = -1;
4016
4017         goto out;
4018
4019 out_balanced:
4020         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4021
4022         sd->nr_balance_failed = 0;
4023
4024 out_one_pinned:
4025         /* tune up the balancing interval */
4026         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4027                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4028                 sd->balance_interval *= 2;
4029
4030         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4031             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4032                 ld_moved = -1;
4033         else
4034                 ld_moved = 0;
4035 out:
4036         if (ld_moved)
4037                 update_shares(sd);
4038         return ld_moved;
4039 }
4040
4041 /*
4042  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4043  * tasks if there is an imbalance.
4044  *
4045  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4046  * this_rq is locked.
4047  */
4048 static int
4049 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4050 {
4051         struct sched_group *group;
4052         struct rq *busiest = NULL;
4053         unsigned long imbalance;
4054         int ld_moved = 0;
4055         int sd_idle = 0;
4056         int all_pinned = 0;
4057         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4058
4059         cpumask_setall(cpus);
4060
4061         /*
4062          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4063          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4064          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4065          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4066          */
4067         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4068             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4069                 sd_idle = 1;
4070
4071         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4072 redo:
4073         update_shares_locked(this_rq, sd);
4074         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4075                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4076         if (!group) {
4077                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4078                 goto out_balanced;
4079         }
4080
4081         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4082         if (!busiest) {
4083                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4084                 goto out_balanced;
4085         }
4086
4087         BUG_ON(busiest == this_rq);
4088
4089         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4090
4091         ld_moved = 0;
4092         if (busiest->nr_running > 1) {
4093                 /* Attempt to move tasks */
4094                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4095                 /* this_rq->clock is already updated */
4096                 update_rq_clock(busiest);
4097                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4098                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4099                                         &all_pinned);
4100                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4101
4102                 if (unlikely(all_pinned)) {
4103                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4104                         if (!cpumask_empty(cpus))
4105                                 goto redo;
4106                 }
4107         }
4108
4109         if (!ld_moved) {
4110                 int active_balance = 0;
4111
4112                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4113                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4114                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4115                         return -1;
4116
4117                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4118                         return -1;
4119
4120                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4121                         return -1;
4122
4123                 /*
4124                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4125                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4126                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4127                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4128                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4129                  *
4130                  * The package power saving logic comes from
4131                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4132                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4133                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4134                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4135                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4136                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4137                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4138                  *
4139                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4140                  * will be more than one task in the source run queue and
4141                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4142                  * active balance code will not be triggered.
4143                  */
4144
4145                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4146                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4147
4148                 /*
4149                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4150                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4151                  */
4152                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4153                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4154                         all_pinned = 1;
4155                         return ld_moved;
4156                 }
4157
4158                 if (!busiest->active_balance) {
4159                         busiest->active_balance = 1;
4160                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4161                         active_balance = 1;
4162                 }
4163
4164                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4165                 /*
4166                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4167                  */
4168                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4169                 if (active_balance)
4170                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4171                 spin_lock(&this_rq->lock);
4172
4173         } else
4174                 sd->nr_balance_failed = 0;
4175
4176         update_shares_locked(this_rq, sd);
4177         return ld_moved;
4178
4179 out_balanced:
4180         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4181         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4182             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4183                 return -1;
4184         sd->nr_balance_failed = 0;
4185
4186         return 0;
4187 }
4188
4189 /*
4190  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4191  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4192  */
4193 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4194 {
4195         struct sched_domain *sd;
4196         int pulled_task = 0;
4197         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4198
4199         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4200                 unsigned long interval;
4201
4202                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4203                         continue;
4204
4205                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4206                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4207                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4208                                                            sd);
4209
4210                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4211                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4212                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4213                 if (pulled_task)
4214                         break;
4215         }
4216         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4217                 /*
4218                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4219                  * a busy processor. So reset next_balance.
4220                  */
4221                 this_rq->next_balance = next_balance;
4222         }
4223 }
4224
4225 /*
4226  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4227  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4228  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4229  * logical imbalances.
4230  *
4231  * Called with busiest_rq locked.
4232  */
4233 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4234 {
4235         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4236         struct sched_domain *sd;
4237         struct rq *target_rq;
4238
4239         /* Is there any task to move? */
4240         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4241                 return;
4242
4243         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4244
4245         /*
4246          * This condition is "impossible", if it occurs
4247          * we need to fix it. Originally reported by
4248          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4249          */
4250         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4251
4252         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4253         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4254         update_rq_clock(busiest_rq);
4255         update_rq_clock(target_rq);
4256
4257         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4258         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4259                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4260                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4261                                 break;
4262         }
4263
4264         if (likely(sd)) {
4265                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4266
4267                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4268                                   sd, CPU_IDLE))
4269                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4270                 else
4271                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4272         }
4273         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4274 }
4275
4276 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4277 static struct {
4278         atomic_t load_balancer;
4279         cpumask_var_t cpu_mask;
4280 } nohz ____cacheline_aligned = {
4281         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4282 };
4283
4284 /*
4285  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4286  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4287  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4288  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4289  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4290  * arrives...
4291  *
4292  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4293  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4294  * nohz.cpu_mask..
4295  *
4296  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4297  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4298  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4299  * there is no need for ilb owner.
4300  *
4301  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4302  * next busy scheduler_tick()
4303  */
4304 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4305 {
4306         int cpu = smp_processor_id();
4307
4308         if (stop_tick) {
4309                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4310
4311                 if (!cpu_active(cpu)) {
4312                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4313                                 return 0;
4314
4315                         /*
4316                          * If we are going offline and still the leader,
4317                          * give up!
4318                          */
4319                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4320                                 BUG();
4321
4322                         return 0;
4323                 }
4324
4325                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4326
4327                 /* time for ilb owner also to sleep */
4328                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4329                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4330                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4331                         return 0;
4332                 }
4333
4334                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4335                         /* make me the ilb owner */
4336                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4337                                 return 1;
4338                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4339                         return 1;
4340         } else {
4341                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4342                         return 0;
4343
4344                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4345
4346                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4347                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4348                                 BUG();
4349         }
4350         return 0;
4351 }
4352 #endif
4353
4354 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4355
4356 /*
4357  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4358  * and initiates a balancing operation if so.
4359  *
4360  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4361  */
4362 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4363 {
4364         int balance = 1;
4365         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4366         unsigned long interval;
4367         struct sched_domain *sd;
4368         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4369         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4370         int update_next_balance = 0;
4371         int need_serialize;
4372
4373         for_each_domain(cpu, sd) {
4374                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4375                         continue;
4376
4377                 interval = sd->balance_interval;
4378                 if (idle != CPU_IDLE)
4379                         interval *= sd->busy_factor;
4380
4381                 /* scale ms to jiffies */
4382                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4383                 if (unlikely(!interval))
4384                         interval = 1;
4385                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4386                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4387
4388                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4389
4390                 if (need_serialize) {
4391                         if (!spin_trylock(&balancing))
4392                                 goto out;
4393                 }
4394
4395                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4396                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4397                                 /*
4398                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4399                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4400                                  * not idle.
4401                                  */
4402                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4403                         }
4404                         sd->last_balance = jiffies;
4405                 }
4406                 if (need_serialize)
4407                         spin_unlock(&balancing);
4408 out:
4409                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4410                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4411                         update_next_balance = 1;
4412                 }
4413
4414                 /*
4415                  * Stop the load balance at this level. There is another
4416                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4417                  * actively.
4418                  */
4419                 if (!balance)
4420                         break;
4421         }
4422
4423         /*
4424          * next_balance will be updated only when there is a need.
4425          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4426          * updated.
4427          */
4428         if (likely(update_next_balance))
4429                 rq->next_balance = next_balance;
4430 }
4431
4432 /*
4433  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4434  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4435  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4436  */
4437 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4438 {
4439         int this_cpu = smp_processor_id();
4440         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4441         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4442                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4443
4444         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4445
4446 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4447         /*
4448          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4449          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4450          * stopped.
4451          */
4452         if (this_rq->idle_at_tick &&
4453             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4454                 struct rq *rq;
4455                 int balance_cpu;
4456
4457                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4458                         if (balance_cpu == this_cpu)
4459                                 continue;
4460
4461                         /*
4462                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4463                          * work being done for other cpus. Next load
4464                          * balancing owner will pick it up.
4465                          */
4466                         if (need_resched())
4467                                 break;
4468
4469                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4470
4471                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4472                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4473                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4474                 }
4475         }
4476 #endif
4477 }
4478
4479 static inline int on_null_domain(int cpu)
4480 {
4481         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4482 }
4483
4484 /*
4485  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4486  *
4487  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4488  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4489  * if the whole system is idle.
4490  */
4491 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4492 {
4493 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4494         /*
4495          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4496          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4497          * load balancer.
4498          */
4499         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4500                 rq->in_nohz_recently = 0;
4501
4502                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4503                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4504                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4505                 }
4506
4507                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4508                         /*
4509                          * simple selection for now: Nominate the
4510                          * first cpu in the nohz list to be the next
4511                          * ilb owner.
4512                          *
4513                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4514                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4515                          */
4516                         int ilb = cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4517
4518                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4519                                 resched_cpu(ilb);
4520                 }
4521         }
4522
4523         /*
4524          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4525          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4526          */
4527         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4528             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4529                 resched_cpu(cpu);
4530                 return;
4531         }
4532
4533         /*
4534          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4535          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4536          */
4537         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4538             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4539                 return;
4540 #endif
4541         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4542         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4543             likely(!on_null_domain(cpu)))
4544                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4545 }
4546
4547 #else   /* CONFIG_SMP */
4548
4549 /*
4550  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4551  */
4552 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4553 {
4554 }
4555
4556 #endif
4557
4558 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4559
4560 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4561
4562 /*
4563  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4564  * @p in case that task is currently running.
4565  *
4566  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4567  */
4568 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4569 {
4570         u64 ns = 0;
4571
4572         if (task_current(rq, p)) {
4573                 update_rq_clock(rq);
4574                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4575                 if ((s64)ns < 0)
4576                         ns = 0;
4577         }
4578
4579         return ns;
4580 }
4581
4582 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4583 {
4584         unsigned long flags;
4585         struct rq *rq;
4586         u64 ns = 0;
4587
4588         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4589         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4590         task_rq_unlock(rq, &flags);
4591
4592         return ns;
4593 }
4594
4595 /*
4596  * Return accounted runtime for the task.
4597  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4598  * pending runtime that have not been accounted yet.
4599  */
4600 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4601 {
4602         unsigned long flags;
4603         struct rq *rq;
4604         u64 ns = 0;
4605
4606         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4607         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4608         task_rq_unlock(rq, &flags);
4609
4610         return ns;
4611 }
4612
4613 /*
4614  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
4615  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
4616  * pending runtime that have not been accounted yet.
4617  *
4618  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
4619  * so the return value not includes other pending runtime that other
4620  * running tasks might have.
4621  */
4622 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
4623 {
4624         struct task_cputime totals;
4625         unsigned long flags;
4626         struct rq *rq;
4627         u64 ns;
4628
4629         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4630         thread_group_cputime(p, &totals);
4631         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4632         task_rq_unlock(rq, &flags);
4633
4634         return ns;
4635 }
4636
4637 /*
4638  * Account user cpu time to a process.
4639  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4640  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4641  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4642  */
4643 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4644                        cputime_t cputime_scaled)
4645 {
4646         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4647         cputime64_t tmp;
4648
4649         /* Add user time to process. */
4650         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4651         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4652         account_group_user_time(p, cputime);
4653
4654         /* Add user time to cpustat. */
4655         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4656         if (TASK_NICE(p) > 0)
4657                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4658         else
4659                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4660
4661         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
4662         /* Account for user time used */
4663         acct_update_integrals(p);
4664 }
4665
4666 /*
4667  * Account guest cpu time to a process.
4668  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4669  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4670  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4671  */
4672 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4673                                cputime_t cputime_scaled)
4674 {
4675         cputime64_t tmp;
4676         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4677
4678         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4679
4680         /* Add guest time to process. */
4681         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4682         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4683         account_group_user_time(p, cputime);
4684         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4685
4686         /* Add guest time to cpustat. */
4687         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4688         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4689 }
4690
4691 /*
4692  * Account system cpu time to a process.
4693  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4694  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4695  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4696  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4697  */
4698 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4699                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4700 {
4701         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4702         cputime64_t tmp;
4703
4704         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4705                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4706                 return;
4707         }
4708
4709         /* Add system time to process. */
4710         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4711         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4712         account_group_system_time(p, cputime);
4713
4714         /* Add system time to cpustat. */
4715         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4716         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4717                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4718         else if (softirq_count())
4719                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4720         else
4721                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4722
4723         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
4724
4725         /* Account for system time used */
4726         acct_update_integrals(p);
4727 }
4728
4729 /*
4730  * Account for involuntary wait time.
4731  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4732  */
4733 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4734 {
4735         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4736         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4737
4738         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
4739 }
4740
4741 /*
4742  * Account for idle time.
4743  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4744  */
4745 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4746 {
4747         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4748         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4749         struct rq *rq = this_rq();
4750
4751         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4752                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4753         else
4754                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4755 }
4756
4757 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4758
4759 /*
4760  * Account a single tick of cpu time.
4761  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4762  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4763  */
4764 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4765 {
4766         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
4767         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
4768         struct rq *rq = this_rq();
4769
4770         if (user_tick)
4771                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4772         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
4773                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
4774                                     one_jiffy_scaled);
4775         else
4776                 account_idle_time(one_jiffy);
4777 }
4778
4779 /*
4780  * Account multiple ticks of steal time.
4781  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4782  * @ticks: number of stolen ticks
4783  */
4784 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4785 {
4786         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4787 }
4788
4789 /*
4790  * Account multiple ticks of idle time.
4791  * @ticks: number of stolen ticks
4792  */
4793 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4794 {
4795         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4796 }
4797
4798 #endif
4799
4800 /*
4801  * Use precise platform statistics if available:
4802  */
4803 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4804 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4805 {
4806         return p->utime;
4807 }
4808
4809 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4810 {
4811         return p->stime;
4812 }
4813 #else
4814 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4815 {
4816         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4817                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4818         u64 temp;
4819
4820         /*
4821          * Use CFS's precise accounting:
4822          */
4823         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4824
4825         if (total) {
4826                 temp *= utime;
4827                 do_div(temp, total);
4828         }
4829         utime = (clock_t)temp;
4830
4831         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4832         return p->prev_utime;
4833 }
4834
4835 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4836 {
4837         clock_t stime;
4838
4839         /*
4840          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4841          * the total, to make sure the total observed by userspace
4842          * grows monotonically - apps rely on that):
4843          */
4844         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4845                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4846
4847         if (stime >= 0)
4848                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4849
4850         return p->prev_stime;
4851 }
4852 #endif
4853
4854 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4855 {
4856         return p->gtime;
4857 }
4858
4859 /*
4860  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4861  * We call it with interrupts disabled.
4862  *
4863  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4864  * timeslices.
4865  */
4866 void scheduler_tick(void)
4867 {
4868         int cpu = smp_processor_id();
4869         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4870         struct task_struct *curr = rq->curr;
4871
4872         sched_clock_tick();
4873
4874         spin_lock(&rq->lock);
4875         update_rq_clock(rq);
4876         update_cpu_load(rq);
4877         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4878         perf_counter_task_tick(curr, cpu);
4879         spin_unlock(&rq->lock);
4880
4881 #ifdef CONFIG_SMP
4882         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4883         trigger_load_balance(rq, cpu);
4884 #endif
4885 }
4886
4887 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4888 {
4889         if (in_lock_functions(addr)) {
4890                 addr = CALLER_ADDR2;
4891                 if (in_lock_functions(addr))
4892                         addr = CALLER_ADDR3;
4893         }
4894         return addr;
4895 }
4896
4897 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4898                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4899
4900 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4901 {
4902 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4903         /*
4904          * Underflow?
4905          */
4906         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4907                 return;
4908 #endif
4909         preempt_count() += val;
4910 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4911         /*
4912          * Spinlock count overflowing soon?
4913          */
4914         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4915                                 PREEMPT_MASK - 10);
4916 #endif
4917         if (preempt_count() == val)
4918                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4919 }
4920 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4921
4922 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4923 {
4924 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4925         /*
4926          * Underflow?
4927          */
4928         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4929                 return;
4930         /*
4931          * Is the spinlock portion underflowing?
4932          */
4933         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4934                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4935                 return;
4936 #endif
4937
4938         if (preempt_count() == val)
4939                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4940         preempt_count() -= val;
4941 }
4942 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4943
4944 #endif
4945
4946 /*
4947  * Print scheduling while atomic bug:
4948  */
4949 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4950 {
4951         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4952
4953         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4954                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4955
4956         debug_show_held_locks(prev);
4957         print_modules();
4958         if (irqs_disabled())
4959                 print_irqtrace_events(prev);
4960
4961         if (regs)
4962                 show_regs(regs);
4963         else
4964                 dump_stack();
4965 }
4966
4967 /*
4968  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4969  */
4970 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4971 {
4972         /*
4973          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4974          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4975          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4976          */
4977         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4978                 __schedule_bug(prev);
4979
4980         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4981
4982         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4983 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4984         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4985                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4986                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4987         }
4988 #endif
4989 }
4990
4991 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4992 {
4993         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
4994                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
4995
4996                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
4997                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
4998
4999                 /*
5000                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5001                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5002                  * the avg_overlap on preemption.
5003                  *
5004                  * We use the average preemption runtime because that
5005                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5006                  * build up.
5007                  */
5008                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
5009         }
5010         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
5011 }
5012
5013 /*
5014  * Pick up the highest-prio task:
5015  */
5016 static inline struct task_struct *
5017 pick_next_task(struct rq *rq)
5018 {
5019         const struct sched_class *class;
5020         struct task_struct *p;
5021
5022         /*
5023          * Optimization: we know that if all tasks are in
5024          * the fair class we can call that function directly:
5025          */
5026         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5027                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5028                 if (likely(p))
5029                         return p;
5030         }
5031
5032         class = sched_class_highest;
5033         for ( ; ; ) {
5034                 p = class->pick_next_task(rq);
5035                 if (p)
5036                         return p;
5037                 /*
5038                  * Will never be NULL as the idle class always
5039                  * returns a non-NULL p:
5040                  */
5041                 class = class->next;
5042         }
5043 }
5044
5045 /*
5046  * schedule() is the main scheduler function.
5047  */
5048 asmlinkage void __sched __schedule(void)
5049 {
5050         struct task_struct *prev, *next;
5051         unsigned long *switch_count;
5052         struct rq *rq;
5053         int cpu;
5054
5055         cpu = smp_processor_id();
5056         rq = cpu_rq(cpu);
5057         rcu_qsctr_inc(cpu);
5058         prev = rq->curr;
5059         switch_count = &prev->nivcsw;
5060
5061         release_kernel_lock(prev);
5062 need_resched_nonpreemptible:
5063
5064         schedule_debug(prev);
5065
5066         if (sched_feat(HRTICK))
5067                 hrtick_clear(rq);
5068
5069         spin_lock_irq(&rq->lock);
5070         update_rq_clock(rq);
5071         clear_tsk_need_resched(prev);
5072
5073         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5074                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5075                         prev->state = TASK_RUNNING;
5076                 else
5077                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5078                 switch_count = &prev->nvcsw;
5079         }
5080
5081 #ifdef CONFIG_SMP
5082         if (prev->sched_class->pre_schedule)
5083                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
5084 #endif
5085
5086         if (unlikely(!rq->nr_running))
5087                 idle_balance(cpu, rq);
5088
5089         put_prev_task(rq, prev);
5090         next = pick_next_task(rq);
5091
5092         if (likely(prev != next)) {
5093                 sched_info_switch(prev, next);
5094                 perf_counter_task_sched_out(prev, cpu);
5095
5096                 rq->nr_switches++;
5097                 rq->curr = next;
5098                 ++*switch_count;
5099
5100                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5101                 /*
5102                  * the context switch might have flipped the stack from under
5103                  * us, hence refresh the local variables.
5104                  */
5105                 cpu = smp_processor_id();
5106                 rq = cpu_rq(cpu);
5107         } else
5108                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5109
5110         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5111                 goto need_resched_nonpreemptible;
5112 }
5113
5114 asmlinkage void __sched schedule(void)
5115 {
5116 need_resched:
5117         preempt_disable();
5118         __schedule();
5119         preempt_enable_no_resched();
5120         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
5121                 goto need_resched;
5122 }
5123 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5124
5125 #ifdef CONFIG_SMP
5126 /*
5127  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5128  * access and not reliable.
5129  */
5130 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5131 {
5132         unsigned int cpu;
5133         struct rq *rq;
5134
5135         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5136                 return 0;
5137
5138 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5139         /*
5140          * Need to access the cpu field knowing that
5141          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5142          * the mutex owner just released it and exited.
5143          */
5144         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5145                 goto out;
5146 #else
5147         cpu = owner->cpu;
5148 #endif
5149
5150         /*
5151          * Even if the access succeeded (likely case),
5152          * the cpu field may no longer be valid.
5153          */
5154         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5155                 goto out;
5156
5157         /*
5158          * We need to validate that we can do a
5159          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5160          */
5161         if (!cpu_online(cpu))
5162                 goto out;
5163
5164         rq = cpu_rq(cpu);
5165
5166         for (;;) {
5167                 /*
5168                  * Owner changed, break to re-assess state.
5169                  */
5170                 if (lock->owner != owner)
5171                         break;
5172
5173                 /*
5174                  * Is that owner really running on that cpu?
5175                  */
5176                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5177                         return 0;
5178
5179                 cpu_relax();
5180         }
5181 out:
5182         return 1;
5183 }
5184 #endif
5185
5186 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5187 /*
5188  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5189  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5190  * occur there and call schedule directly.
5191  */
5192 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5193 {
5194         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5195
5196         /*
5197          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5198          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5199          */
5200         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5201                 return;
5202
5203         do {
5204                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5205                 schedule();
5206                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5207
5208                 /*
5209                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5210                  * between schedule and now.
5211                  */
5212                 barrier();
5213         } while (need_resched());
5214 }
5215 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5216
5217 /*
5218  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5219  * off of irq context.
5220  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5221  * protect us against recursive calling from irq.
5222  */
5223 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5224 {
5225         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5226
5227         /* Catch callers which need to be fixed */
5228         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5229
5230         do {
5231                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5232                 local_irq_enable();
5233                 schedule();
5234                 local_irq_disable();
5235                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5236
5237                 /*
5238                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5239                  * between schedule and now.
5240                  */
5241                 barrier();
5242         } while (need_resched());
5243 }
5244
5245 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5246
5247 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
5248                           void *key)
5249 {
5250         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
5251 }
5252 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5253
5254 /*
5255  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5256  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5257  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5258  *
5259  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5260  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5261  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5262  */
5263 void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5264                         int nr_exclusive, int sync, void *key)
5265 {
5266         wait_queue_t *curr, *next;
5267
5268         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5269                 unsigned flags = curr->flags;
5270
5271                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
5272                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5273                         break;
5274         }
5275 }
5276
5277 /**
5278  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5279  * @q: the waitqueue
5280  * @mode: which threads
5281  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5282  * @key: is directly passed to the wakeup function
5283  */
5284 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5285                         int nr_exclusive, void *key)
5286 {
5287         unsigned long flags;
5288
5289         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5290         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5291         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5292 }
5293 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5294
5295 /*
5296  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5297  */
5298 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5299 {
5300         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5301 }
5302
5303 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5304 {
5305         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5306 }
5307
5308 /**
5309  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5310  * @q: the waitqueue
5311  * @mode: which threads
5312  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5313  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5314  *
5315  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5316  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5317  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5318  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5319  *
5320  * On UP it can prevent extra preemption.
5321  */
5322 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5323                         int nr_exclusive, void *key)
5324 {
5325         unsigned long flags;
5326         int sync = 1;
5327
5328         if (unlikely(!q))
5329                 return;
5330
5331         if (unlikely(!nr_exclusive))
5332                 sync = 0;
5333
5334         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5335         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, key);
5336         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5337 }
5338 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5339
5340 /*
5341  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5342  */
5343 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5344 {
5345         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5346 }
5347 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5348
5349 /**
5350  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5351  * @x:  holds the state of this particular completion
5352  *
5353  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5354  * awakened in the same order in which they were queued.
5355  *
5356  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5357  */
5358 void complete(struct completion *x)
5359 {
5360         unsigned long flags;
5361
5362         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5363         x->done++;
5364         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5365         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5366 }
5367 EXPORT_SYMBOL(complete);
5368
5369 /**
5370  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5371  * @x:  holds the state of this particular completion
5372  *
5373  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5374  */
5375 void complete_all(struct completion *x)
5376 {
5377         unsigned long flags;
5378
5379         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5380         x->done += UINT_MAX/2;
5381         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5382         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5383 }
5384 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5385
5386 static inline long __sched
5387 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5388 {
5389         if (!x->done) {
5390                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5391
5392                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5393                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5394                 do {
5395                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5396                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5397                                 break;
5398                         }
5399                         __set_current_state(state);
5400                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5401                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5402                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5403                 } while (!x->done && timeout);
5404                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5405                 if (!x->done)
5406                         return timeout;
5407         }
5408         x->done--;
5409         return timeout ?: 1;
5410 }
5411
5412 static long __sched
5413 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5414 {
5415         might_sleep();
5416
5417         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5418         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5419         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5420         return timeout;
5421 }
5422
5423 /**
5424  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5425  * @x:  holds the state of this particular completion
5426  *
5427  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5428  * interruptible and there is no timeout.
5429  *
5430  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5431  * and interrupt capability. Also see complete().
5432  */
5433 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5434 {
5435         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5436 }
5437 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5438
5439 /**
5440  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5441  * @x:  holds the state of this particular completion
5442  * @timeout:  timeout value in jiffies
5443  *
5444  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5445  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5446  * interruptible.
5447  */
5448 unsigned long __sched
5449 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5450 {
5451         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5452 }
5453 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5454
5455 /**
5456  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5457  * @x:  holds the state of this particular completion
5458  *
5459  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5460  * interruptible.
5461  */
5462 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5463 {
5464         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5465         if (t == -ERESTARTSYS)
5466                 return t;
5467         return 0;
5468 }
5469 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5470
5471 /**
5472  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5473  * @x:  holds the state of this particular completion
5474  * @timeout:  timeout value in jiffies
5475  *
5476  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5477  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5478  */
5479 unsigned long __sched
5480 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5481                                           unsigned long timeout)
5482 {
5483         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5484 }
5485 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5486
5487 /**
5488  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5489  * @x:  holds the state of this particular completion
5490  *
5491  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5492  * interrupted by a kill signal.
5493  */
5494 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5495 {
5496         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5497         if (t == -ERESTARTSYS)
5498                 return t;
5499         return 0;
5500 }
5501 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5502
5503 /**
5504  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5505  *      @x:     completion structure
5506  *
5507  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5508  *               1 if a decrement succeeded.
5509  *
5510  *      If a completion is being used as a counting completion,
5511  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5512  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5513  *      is protecting is not available.
5514  */
5515 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5516 {
5517         int ret = 1;
5518
5519         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5520         if (!x->done)
5521                 ret = 0;
5522         else
5523                 x->done--;
5524         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5525         return ret;
5526 }
5527 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5528
5529 /**
5530  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5531  *      @x:     completion structure
5532  *
5533  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5534  *               1 if there are no waiters.
5535  *
5536  */
5537 bool completion_done(struct completion *x)
5538 {
5539         int ret = 1;
5540
5541         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5542         if (!x->done)
5543                 ret = 0;
5544         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5545         return ret;
5546 }
5547 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5548
5549 static long __sched
5550 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5551 {
5552         unsigned long flags;
5553         wait_queue_t wait;
5554
5555         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5556
5557         __set_current_state(state);
5558
5559         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5560         __add_wait_queue(q, &wait);
5561         spin_unlock(&q->lock);
5562         timeout = schedule_timeout(timeout);
5563         spin_lock_irq(&q->lock);
5564         __remove_wait_queue(q, &wait);
5565         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5566
5567         return timeout;
5568 }
5569
5570 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5571 {
5572         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5573 }
5574 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5575
5576 long __sched
5577 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5578 {
5579         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5580 }
5581 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5582
5583 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5584 {
5585         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5586 }
5587 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5588
5589 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5590 {
5591         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5592 }
5593 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5594
5595 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5596
5597 /*
5598  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5599  * @p: task
5600  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5601  *
5602  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5603  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5604  *
5605  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5606  */
5607 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5608 {
5609         unsigned long flags;
5610         int oldprio, on_rq, running;
5611         struct rq *rq;
5612         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5613
5614         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5615
5616         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5617         update_rq_clock(rq);
5618
5619         oldprio = p->prio;
5620         on_rq = p->se.on_rq;
5621         running = task_current(rq, p);
5622         if (on_rq)
5623                 dequeue_task(rq, p, 0);
5624         if (running)
5625                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5626
5627         if (rt_prio(prio))
5628                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5629         else
5630                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5631
5632         p->prio = prio;
5633
5634         if (running)
5635                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5636         if (on_rq) {
5637                 enqueue_task(rq, p, 0);
5638
5639                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5640         }
5641         task_rq_unlock(rq, &flags);
5642 }
5643
5644 #endif
5645
5646 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5647 {
5648         int old_prio, delta, on_rq;
5649         unsigned long flags;
5650         struct rq *rq;
5651
5652         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5653                 return;
5654         /*
5655          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5656          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5657          */
5658         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5659         update_rq_clock(rq);
5660         /*
5661          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5662          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5663          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5664          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5665          */
5666         if (task_has_rt_policy(p)) {
5667                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5668                 goto out_unlock;
5669         }
5670         on_rq = p->se.on_rq;
5671         if (on_rq)
5672                 dequeue_task(rq, p, 0);
5673
5674         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5675         set_load_weight(p);
5676         old_prio = p->prio;
5677         p->prio = effective_prio(p);
5678         delta = p->prio - old_prio;
5679
5680         if (on_rq) {
5681                 enqueue_task(rq, p, 0);
5682                 /*
5683                  * If the task increased its priority or is running and
5684                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5685                  */
5686                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5687                         resched_task(rq->curr);
5688         }
5689 out_unlock:
5690         task_rq_unlock(rq, &flags);
5691 }
5692 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5693
5694 /*
5695  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5696  * @p: task
5697  * @nice: nice value
5698  */
5699 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5700 {
5701         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5702         int nice_rlim = 20 - nice;
5703
5704         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5705                 capable(CAP_SYS_NICE));
5706 }
5707
5708 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5709
5710 /*
5711  * sys_nice - change the priority of the current process.
5712  * @increment: priority increment
5713  *
5714  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5715  * does similar things.
5716  */
5717 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5718 {
5719         long nice, retval;
5720
5721         /*
5722          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5723          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5724          * and we have a single winner.
5725          */
5726         if (increment < -40)
5727                 increment = -40;
5728         if (increment > 40)
5729                 increment = 40;
5730
5731         nice = TASK_NICE(current) + increment;
5732         if (nice < -20)
5733                 nice = -20;
5734         if (nice > 19)
5735                 nice = 19;
5736
5737         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5738                 return -EPERM;
5739
5740         retval = security_task_setnice(current, nice);
5741         if (retval)
5742                 return retval;
5743
5744         set_user_nice(current, nice);
5745         return 0;
5746 }
5747
5748 #endif
5749
5750 /**
5751  * task_prio - return the priority value of a given task.
5752  * @p: the task in question.
5753  *
5754  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5755  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5756  * around 0, value goes from -16 to +15.
5757  */
5758 int task_prio(const struct task_struct *p)
5759 {
5760         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5761 }
5762
5763 /**
5764  * task_nice - return the nice value of a given task.
5765  * @p: the task in question.
5766  */
5767 int task_nice(const struct task_struct *p)
5768 {
5769         return TASK_NICE(p);
5770 }
5771 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5772
5773 /**
5774  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5775  * @cpu: the processor in question.
5776  */
5777 int idle_cpu(int cpu)
5778 {
5779         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5780 }
5781
5782 /**
5783  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5784  * @cpu: the processor in question.
5785  */
5786 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5787 {
5788         return cpu_rq(cpu)->idle;
5789 }
5790
5791 /**
5792  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5793  * @pid: the pid in question.
5794  */
5795 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5796 {
5797         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5798 }
5799
5800 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5801 static void
5802 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5803 {
5804         BUG_ON(p->se.on_rq);
5805
5806         p->policy = policy;
5807         switch (p->policy) {
5808         case SCHED_NORMAL:
5809         case SCHED_BATCH:
5810         case SCHED_IDLE:
5811                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5812                 break;
5813         case SCHED_FIFO:
5814         case SCHED_RR:
5815                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5816                 break;
5817         }
5818
5819         p->rt_priority = prio;
5820         p->normal_prio = normal_prio(p);
5821         /* we are holding p->pi_lock already */
5822         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5823         set_load_weight(p);
5824 }
5825
5826 /*
5827  * check the target process has a UID that matches the current process's
5828  */
5829 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5830 {
5831         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5832         bool match;
5833
5834         rcu_read_lock();
5835         pcred = __task_cred(p);
5836         match = (cred->euid == pcred->euid ||
5837                  cred->euid == pcred->uid);
5838         rcu_read_unlock();
5839         return match;
5840 }
5841
5842 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5843                                 struct sched_param *param, bool user)
5844 {
5845         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5846         unsigned long flags;
5847         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5848         struct rq *rq;
5849
5850         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5851         BUG_ON(in_interrupt());
5852 recheck:
5853         /* double check policy once rq lock held */
5854         if (policy < 0)
5855                 policy = oldpolicy = p->policy;
5856         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5857                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5858                         policy != SCHED_IDLE)
5859                 return -EINVAL;
5860         /*
5861          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5862          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5863          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5864          */
5865         if (param->sched_priority < 0 ||
5866             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5867             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5868                 return -EINVAL;
5869         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5870                 return -EINVAL;
5871
5872         /*
5873          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5874          */
5875         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5876                 if (rt_policy(policy)) {
5877                         unsigned long rlim_rtprio;
5878
5879                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5880                                 return -ESRCH;
5881                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5882                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5883
5884                         /* can't set/change the rt policy */
5885                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5886                                 return -EPERM;
5887
5888                         /* can't increase priority */
5889                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5890                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5891                                 return -EPERM;
5892                 }
5893                 /*
5894                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5895                  * move out of SCHED_IDLE either:
5896                  */
5897                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5898                         return -EPERM;
5899
5900                 /* can't change other user's priorities */
5901                 if (!check_same_owner(p))
5902                         return -EPERM;
5903         }
5904
5905         if (user) {
5906 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5907                 /*
5908                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5909                  * assigned.
5910                  */
5911                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5912                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5913                         return -EPERM;
5914 #endif
5915
5916                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5917                 if (retval)
5918                         return retval;
5919         }
5920
5921         /*
5922          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5923          * changing the priority of the task:
5924          */
5925         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5926         /*
5927          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5928          * runqueue lock must be held.
5929          */
5930         rq = __task_rq_lock(p);
5931         /* recheck policy now with rq lock held */
5932         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5933                 policy = oldpolicy = -1;
5934                 __task_rq_unlock(rq);
5935                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5936                 goto recheck;
5937         }
5938         update_rq_clock(rq);
5939         on_rq = p->se.on_rq;
5940         running = task_current(rq, p);
5941         if (on_rq)
5942                 deactivate_task(rq, p, 0);
5943         if (running)
5944                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5945
5946         oldprio = p->prio;
5947         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5948
5949         if (running)
5950                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5951         if (on_rq) {
5952                 activate_task(rq, p, 0);
5953
5954                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5955         }
5956         __task_rq_unlock(rq);
5957         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5958
5959         rt_mutex_adjust_pi(p);
5960
5961         return 0;
5962 }
5963
5964 /**
5965  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5966  * @p: the task in question.
5967  * @policy: new policy.
5968  * @param: structure containing the new RT priority.
5969  *
5970  * NOTE that the task may be already dead.
5971  */
5972 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5973                        struct sched_param *param)
5974 {
5975         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5976 }
5977 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5978
5979 /**
5980  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5981  * @p: the task in question.
5982  * @policy: new policy.
5983  * @param: structure containing the new RT priority.
5984  *
5985  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5986  * current context has permission.  For example, this is needed in
5987  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5988  * but our caller might not have that capability.
5989  */
5990 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5991                                struct sched_param *param)
5992 {
5993         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5994 }
5995
5996 static int
5997 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5998 {
5999         struct sched_param lparam;
6000         struct task_struct *p;
6001         int retval;
6002
6003         if (!param || pid < 0)
6004                 return -EINVAL;
6005         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6006                 return -EFAULT;
6007
6008         rcu_read_lock();
6009         retval = -ESRCH;
6010         p = find_process_by_pid(pid);
6011         if (p != NULL)
6012                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6013         rcu_read_unlock();
6014
6015         return retval;
6016 }
6017
6018 /**
6019  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6020  * @pid: the pid in question.
6021  * @policy: new policy.
6022  * @param: structure containing the new RT priority.
6023  */
6024 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6025                 struct sched_param __user *, param)
6026 {
6027         /* negative values for policy are not valid */
6028         if (policy < 0)
6029                 return -EINVAL;
6030
6031         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6032 }
6033
6034 /**
6035  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6036  * @pid: the pid in question.
6037  * @param: structure containing the new RT priority.
6038  */
6039 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6040 {
6041         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6042 }
6043
6044 /**
6045  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6046  * @pid: the pid in question.
6047  */
6048 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6049 {
6050         struct task_struct *p;
6051         int retval;
6052
6053         if (pid < 0)
6054                 return -EINVAL;
6055
6056         retval = -ESRCH;
6057         read_lock(&tasklist_lock);
6058         p = find_process_by_pid(pid);
6059         if (p) {
6060                 retval = security_task_getscheduler(p);
6061                 if (!retval)
6062                         retval = p->policy;
6063         }
6064         read_unlock(&tasklist_lock);
6065         return retval;
6066 }
6067
6068 /**
6069  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
6070  * @pid: the pid in question.
6071  * @param: structure containing the RT priority.
6072  */
6073 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6074 {
6075         struct sched_param lp;
6076         struct task_struct *p;
6077         int retval;
6078
6079         if (!param || pid < 0)
6080                 return -EINVAL;
6081
6082         read_lock(&tasklist_lock);
6083         p = find_process_by_pid(pid);
6084         retval = -ESRCH;
6085         if (!p)
6086                 goto out_unlock;
6087
6088         retval = security_task_getscheduler(p);
6089         if (retval)
6090                 goto out_unlock;
6091
6092         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6093         read_unlock(&tasklist_lock);
6094
6095         /*
6096          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6097          */
6098         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6099
6100         return retval;
6101
6102 out_unlock:
6103         read_unlock(&tasklist_lock);
6104         return retval;
6105 }
6106
6107 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6108 {
6109         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6110         struct task_struct *p;
6111         int retval;
6112
6113         get_online_cpus();
6114         read_lock(&tasklist_lock);
6115
6116         p = find_process_by_pid(pid);
6117         if (!p) {
6118                 read_unlock(&tasklist_lock);
6119                 put_online_cpus();
6120                 return -ESRCH;
6121         }
6122
6123         /*
6124          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6125          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6126          * usage count and then drop tasklist_lock.
6127          */
6128         get_task_struct(p);
6129         read_unlock(&tasklist_lock);
6130
6131         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6132                 retval = -ENOMEM;
6133                 goto out_put_task;
6134         }
6135         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6136                 retval = -ENOMEM;
6137                 goto out_free_cpus_allowed;
6138         }
6139         retval = -EPERM;
6140         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6141                 goto out_unlock;
6142
6143         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6144         if (retval)
6145                 goto out_unlock;
6146
6147         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6148         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6149  again:
6150         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6151
6152         if (!retval) {
6153                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6154                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6155                         /*
6156                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6157                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6158                          * cpuset's cpus_allowed
6159                          */
6160                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6161                         goto again;
6162                 }
6163         }
6164 out_unlock:
6165         free_cpumask_var(new_mask);
6166 out_free_cpus_allowed:
6167         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6168 out_put_task:
6169         put_task_struct(p);
6170         put_online_cpus();
6171         return retval;
6172 }
6173
6174 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6175                              struct cpumask *new_mask)
6176 {
6177         if (len < cpumask_size())
6178                 cpumask_clear(new_mask);
6179         else if (len > cpumask_size())
6180                 len = cpumask_size();
6181
6182         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6183 }
6184
6185 /**
6186  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6187  * @pid: pid of the process
6188  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6189  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6190  */
6191 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6192                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6193 {
6194         cpumask_var_t new_mask;
6195         int retval;
6196
6197         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6198                 return -ENOMEM;
6199
6200         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6201         if (retval == 0)
6202                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6203         free_cpumask_var(new_mask);
6204         return retval;
6205 }
6206
6207 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6208 {
6209         struct task_struct *p;
6210         int retval;
6211
6212         get_online_cpus();
6213         read_lock(&tasklist_lock);
6214
6215         retval = -ESRCH;
6216         p = find_process_by_pid(pid);
6217         if (!p)
6218                 goto out_unlock;
6219
6220         retval = security_task_getscheduler(p);
6221         if (retval)
6222                 goto out_unlock;
6223
6224         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6225
6226 out_unlock:
6227         read_unlock(&tasklist_lock);
6228         put_online_cpus();
6229
6230         return retval;
6231 }
6232
6233 /**
6234  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6235  * @pid: pid of the process
6236  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6237  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6238  */
6239 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6240                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6241 {
6242         int ret;
6243         cpumask_var_t mask;
6244
6245         if (len < cpumask_size())
6246                 return -EINVAL;
6247
6248         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6249                 return -ENOMEM;
6250
6251         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6252         if (ret == 0) {
6253                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6254                         ret = -EFAULT;
6255                 else
6256                         ret = cpumask_size();
6257         }
6258         free_cpumask_var(mask);
6259
6260         return ret;
6261 }
6262
6263 /**
6264  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6265  *
6266  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6267  * other threads running on this CPU then this function will return.
6268  */
6269 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6270 {
6271         struct rq *rq = this_rq_lock();
6272
6273         schedstat_inc(rq, yld_count);
6274         current->sched_class->yield_task(rq);
6275
6276         /*
6277          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6278          * no need to preempt or enable interrupts:
6279          */
6280         __release(rq->lock);
6281         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6282         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6283         preempt_enable_no_resched();
6284
6285         schedule();
6286
6287         return 0;
6288 }
6289
6290 static void __cond_resched(void)
6291 {
6292 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6293         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
6294 #endif
6295         /*
6296          * The BKS might be reacquired before we have dropped
6297          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
6298          * cond_resched() call.
6299          */
6300         do {
6301                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6302                 schedule();
6303                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6304         } while (need_resched());
6305 }
6306
6307 int __sched _cond_resched(void)
6308 {
6309         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
6310                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6311                 __cond_resched();
6312                 return 1;
6313         }
6314         return 0;
6315 }
6316 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6317
6318 /*
6319  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6320  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6321  *
6322  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6323  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6324  * spin_unlock(), once by hand).
6325  */
6326 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6327 {
6328         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
6329         int ret = 0;
6330
6331         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6332                 spin_unlock(lock);
6333                 if (resched && need_resched())
6334                         __cond_resched();
6335                 else
6336                         cpu_relax();
6337                 ret = 1;
6338                 spin_lock(lock);
6339         }
6340         return ret;
6341 }
6342 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
6343
6344 int __sched cond_resched_softirq(void)
6345 {
6346         BUG_ON(!in_softirq());
6347
6348         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6349                 local_bh_enable();
6350                 __cond_resched();
6351                 local_bh_disable();
6352                 return 1;
6353         }
6354         return 0;
6355 }
6356 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
6357
6358 /**
6359  * yield - yield the current processor to other threads.
6360  *
6361  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6362  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6363  */
6364 void __sched yield(void)
6365 {
6366         set_current_state(TASK_RUNNING);
6367         sys_sched_yield();
6368 }
6369 EXPORT_SYMBOL(yield);
6370
6371 /*
6372  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6373  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6374  *
6375  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6376  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6377  */
6378 void __sched io_schedule(void)
6379 {
6380         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6381
6382         delayacct_blkio_start();
6383         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6384         schedule();
6385         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6386         delayacct_blkio_end();
6387 }
6388 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6389
6390 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6391 {
6392         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6393         long ret;
6394
6395         delayacct_blkio_start();
6396         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6397         ret = schedule_timeout(timeout);
6398         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6399         delayacct_blkio_end();
6400         return ret;
6401 }
6402
6403 /**
6404  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6405  * @policy: scheduling class.
6406  *
6407  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6408  * by a given scheduling class.
6409  */
6410 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6411 {
6412         int ret = -EINVAL;
6413
6414         switch (policy) {
6415         case SCHED_FIFO:
6416         case SCHED_RR:
6417                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6418                 break;
6419         case SCHED_NORMAL:
6420         case SCHED_BATCH:
6421         case SCHED_IDLE:
6422                 ret = 0;
6423                 break;
6424         }
6425         return ret;
6426 }
6427
6428 /**
6429  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6430  * @policy: scheduling class.
6431  *
6432  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6433  * by a given scheduling class.
6434  */
6435 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6436 {
6437         int ret = -EINVAL;
6438
6439         switch (policy) {
6440         case SCHED_FIFO:
6441         case SCHED_RR:
6442                 ret = 1;
6443                 break;
6444         case SCHED_NORMAL:
6445         case SCHED_BATCH:
6446         case SCHED_IDLE:
6447                 ret = 0;
6448         }
6449         return ret;
6450 }
6451
6452 /**
6453  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6454  * @pid: pid of the process.
6455  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6456  *
6457  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6458  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6459  */
6460 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6461                 struct timespec __user *, interval)
6462 {
6463         struct task_struct *p;
6464         unsigned int time_slice;
6465         int retval;
6466         struct timespec t;
6467
6468         if (pid < 0)
6469                 return -EINVAL;
6470
6471         retval = -ESRCH;
6472         read_lock(&tasklist_lock);
6473         p = find_process_by_pid(pid);
6474         if (!p)
6475                 goto out_unlock;
6476
6477         retval = security_task_getscheduler(p);
6478         if (retval)
6479                 goto out_unlock;
6480
6481         /*
6482          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6483          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6484          */
6485         time_slice = 0;
6486         if (p->policy == SCHED_RR) {
6487                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6488         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6489                 struct sched_entity *se = &p->se;
6490                 unsigned long flags;
6491                 struct rq *rq;
6492
6493                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6494                 if (rq->cfs.load.weight)
6495                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6496                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6497         }
6498         read_unlock(&tasklist_lock);
6499         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6500         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6501         return retval;
6502
6503 out_unlock:
6504         read_unlock(&tasklist_lock);
6505         return retval;
6506 }
6507
6508 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6509
6510 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6511 {
6512         unsigned long free = 0;
6513         unsigned state;
6514
6515         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6516         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6517                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6518 #if BITS_PER_LONG == 32
6519         if (state == TASK_RUNNING)
6520                 printk(KERN_CONT " running  ");
6521         else
6522                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6523 #else
6524         if (state == TASK_RUNNING)
6525                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6526         else
6527                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6528 #endif
6529 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6530         free = stack_not_used(p);
6531 #endif
6532         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
6533                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
6534
6535         show_stack(p, NULL);
6536 }
6537
6538 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6539 {
6540         struct task_struct *g, *p;
6541
6542 #if BITS_PER_LONG == 32
6543         printk(KERN_INFO
6544                 "  task                PC stack   pid father\n");
6545 #else
6546         printk(KERN_INFO
6547                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6548 #endif
6549         read_lock(&tasklist_lock);
6550         do_each_thread(g, p) {
6551                 /*
6552                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6553                  * console might take alot of time:
6554                  */
6555                 touch_nmi_watchdog();
6556                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6557                         sched_show_task(p);
6558         } while_each_thread(g, p);
6559
6560         touch_all_softlockup_watchdogs();
6561
6562 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6563         sysrq_sched_debug_show();
6564 #endif
6565         read_unlock(&tasklist_lock);
6566         /*
6567          * Only show locks if all tasks are dumped:
6568          */
6569         if (state_filter == -1)
6570                 debug_show_all_locks();
6571 }
6572
6573 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6574 {
6575         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6576 }
6577
6578 /**
6579  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6580  * @idle: task in question
6581  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6582  *
6583  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6584  * flag, to make booting more robust.
6585  */
6586 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6587 {
6588         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6589         unsigned long flags;
6590
6591         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6592
6593         __sched_fork(idle);
6594         idle->se.exec_start = sched_clock();
6595
6596         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6597         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6598         __set_task_cpu(idle, cpu);
6599
6600         rq->curr = rq->idle = idle;
6601 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6602         idle->oncpu = 1;
6603 #endif
6604         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6605
6606         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6607 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6608         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6609 #else
6610         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6611 #endif
6612         /*
6613          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6614          */
6615         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6616         ftrace_graph_init_task(idle);
6617 }
6618
6619 /*
6620  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6621  * indicates which cpus entered this state. This is used
6622  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6623  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6624  * always be CPU_BITS_NONE.
6625  */
6626 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6627
6628 /*
6629  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6630  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6631  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6632  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6633  * number of CPUs.
6634  *
6635  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6636  */
6637 static inline void sched_init_granularity(void)
6638 {
6639         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6640         const unsigned long limit = 200000000;
6641
6642         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6643         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6644                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6645
6646         sysctl_sched_latency *= factor;
6647         if (sysctl_sched_latency > limit)
6648                 sysctl_sched_latency = limit;
6649
6650         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6651
6652         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6653 }
6654
6655 #ifdef CONFIG_SMP
6656 /*
6657  * This is how migration works:
6658  *
6659  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6660  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6661  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6662  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6663  *    thread off the CPU)
6664  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6665  *    task is still in the wrong runqueue.
6666  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6667  *    it and puts it into the right queue.
6668  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6669  * 7) we wake up and the migration is done.
6670  */
6671
6672 /*
6673  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6674  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6675  * is removed from the allowed bitmask.
6676  *
6677  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6678  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6679  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6680  */
6681 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6682 {
6683         struct migration_req req;
6684         unsigned long flags;
6685         struct rq *rq;
6686         int ret = 0;
6687
6688         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6689         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
6690                 ret = -EINVAL;
6691                 goto out;
6692         }
6693
6694         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6695                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
6696                 ret = -EINVAL;
6697                 goto out;
6698         }
6699
6700         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6701                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6702         else {
6703                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6704                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6705         }
6706
6707         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6708         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6709                 goto out;
6710
6711         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
6712                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6713                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6714                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6715                 wait_for_completion(&req.done);
6716                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6717                 return 0;
6718         }
6719 out:
6720         task_rq_unlock(rq, &flags);
6721
6722         return ret;
6723 }
6724 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6725
6726 /*
6727  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6728  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6729  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6730  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6731  *
6732  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6733  * as the task is no longer on this CPU.
6734  *
6735  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6736  */
6737 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6738 {
6739         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6740         int ret = 0, on_rq;
6741
6742         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6743                 return ret;
6744
6745         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6746         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6747
6748         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6749         /* Already moved. */
6750         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6751                 goto done;
6752         /* Affinity changed (again). */
6753         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6754                 goto fail;
6755
6756         on_rq = p->se.on_rq;
6757         if (on_rq)
6758                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6759
6760         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6761         if (on_rq) {
6762                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6763                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6764         }
6765 done:
6766         ret = 1;
6767 fail:
6768         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6769         return ret;
6770 }
6771
6772 /*
6773  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6774  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6775  * another runqueue.
6776  */
6777 static int migration_thread(void *data)
6778 {
6779         int cpu = (long)data;
6780         struct rq *rq;
6781
6782         rq = cpu_rq(cpu);
6783         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6784
6785         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6786         while (!kthread_should_stop()) {
6787                 struct migration_req *req;
6788                 struct list_head *head;
6789
6790                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6791
6792                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6793                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6794                         goto wait_to_die;
6795                 }
6796
6797                 if (rq->active_balance) {
6798                         active_load_balance(rq, cpu);
6799                         rq->active_balance = 0;
6800                 }
6801
6802                 head = &rq->migration_queue;
6803
6804                 if (list_empty(head)) {
6805                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6806                         schedule();
6807                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6808                         continue;
6809                 }
6810                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6811                 list_del_init(head->next);
6812
6813                 spin_unlock(&rq->lock);
6814                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6815                 local_irq_enable();
6816
6817                 complete(&req->done);
6818         }
6819         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6820         return 0;
6821
6822 wait_to_die:
6823         /* Wait for kthread_stop */
6824         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6825         while (!kthread_should_stop()) {
6826                 schedule();
6827                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6828         }
6829         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6830         return 0;
6831 }
6832
6833 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6834
6835 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6836 {
6837         int ret;
6838
6839         local_irq_disable();
6840         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6841         local_irq_enable();
6842         return ret;
6843 }
6844
6845 /*
6846  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6847  */
6848 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6849 {
6850         int dest_cpu;
6851         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
6852
6853 again:
6854         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
6855         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
6856                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6857                         goto move;
6858
6859         /* Any allowed, online CPU? */
6860         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6861         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
6862                 goto move;
6863
6864         /* No more Mr. Nice Guy. */
6865         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6866                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
6867                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
6868
6869                 /*
6870                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
6871                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
6872                  * leave kernel.
6873                  */
6874                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6875                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6876                                "longer affine to cpu%d\n",
6877                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6878                 }
6879         }
6880
6881 move:
6882         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
6883         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
6884                 goto again;
6885 }
6886
6887 /*
6888  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6889  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6890  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6891  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6892  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6893  */
6894 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6895 {
6896         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
6897         unsigned long flags;
6898
6899         local_irq_save(flags);
6900         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6901         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6902         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6903         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6904 &n