Merge branch 'perfcounters-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_counter.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/reciprocal_div.h>
68 #include <linux/unistd.h>
69 #include <linux/pagemap.h>
70 #include <linux/hrtimer.h>
71 #include <linux/tick.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75
76 #include <asm/tlb.h>
77 #include <asm/irq_regs.h>
78
79 #include "sched_cpupri.h"
80
81 #define CREATE_TRACE_POINTS
82 #include <trace/events/sched.h>
83
84 /*
85  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
86  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
87  * and back.
88  */
89 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
90 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
91 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
92
93 /*
94  * 'User priority' is the nice value converted to something we
95  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
96  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
97  */
98 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
99 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
100 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
101
102 /*
103  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
104  */
105 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
106
107 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
108 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
109
110 /*
111  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
112  *
113  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
114  * Timeslices get refilled after they expire.
115  */
116 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
117
118 /*
119  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
120  */
121 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
122
123 #ifdef CONFIG_SMP
124
125 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
126
127 /*
128  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
129  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
130  */
131 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
132 {
133         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
134 }
135
136 /*
137  * Each time a sched group cpu_power is changed,
138  * we must compute its reciprocal value
139  */
140 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
141 {
142         sg->__cpu_power += val;
143         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
144 }
145 #endif
146
147 static inline int rt_policy(int policy)
148 {
149         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
150                 return 1;
151         return 0;
152 }
153
154 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
155 {
156         return rt_policy(p->policy);
157 }
158
159 /*
160  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
161  */
162 struct rt_prio_array {
163         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
164         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
165 };
166
167 struct rt_bandwidth {
168         /* nests inside the rq lock: */
169         spinlock_t              rt_runtime_lock;
170         ktime_t                 rt_period;
171         u64                     rt_runtime;
172         struct hrtimer          rt_period_timer;
173 };
174
175 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
176
177 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
178
179 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
180 {
181         struct rt_bandwidth *rt_b =
182                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
183         ktime_t now;
184         int overrun;
185         int idle = 0;
186
187         for (;;) {
188                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
189                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
190
191                 if (!overrun)
192                         break;
193
194                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
195         }
196
197         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
198 }
199
200 static
201 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
202 {
203         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
204         rt_b->rt_runtime = runtime;
205
206         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
207
208         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
209                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
210         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
211 }
212
213 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
214 {
215         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
216 }
217
218 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
219 {
220         ktime_t now;
221
222         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
223                 return;
224
225         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
226                 return;
227
228         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
229         for (;;) {
230                 unsigned long delta;
231                 ktime_t soft, hard;
232
233                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
234                         break;
235
236                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
237                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
238
239                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
240                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
241                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
242                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
243                                 HRTIMER_MODE_ABS, 0);
244         }
245         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
246 }
247
248 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
249 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
250 {
251         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
252 }
253 #endif
254
255 /*
256  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
257  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
258  */
259 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
260
261 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
262
263 #include <linux/cgroup.h>
264
265 struct cfs_rq;
266
267 static LIST_HEAD(task_groups);
268
269 /* task group related information */
270 struct task_group {
271 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
272         struct cgroup_subsys_state css;
273 #endif
274
275 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
276         uid_t uid;
277 #endif
278
279 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
280         /* schedulable entities of this group on each cpu */
281         struct sched_entity **se;
282         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
283         struct cfs_rq **cfs_rq;
284         unsigned long shares;
285 #endif
286
287 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
288         struct sched_rt_entity **rt_se;
289         struct rt_rq **rt_rq;
290
291         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
292 #endif
293
294         struct rcu_head rcu;
295         struct list_head list;
296
297         struct task_group *parent;
298         struct list_head siblings;
299         struct list_head children;
300 };
301
302 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
303
304 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
305 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
306 {
307         user->tg->uid = user->uid;
308 }
309
310 /*
311  * Root task group.
312  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
313  *      be a child to this group.
314  */
315 struct task_group root_task_group;
316
317 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
318 /* Default task group's sched entity on each cpu */
319 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
320 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
321 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
322 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
323
324 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
325 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
326 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
327 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
328 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
329 #define root_task_group init_task_group
330 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
331
332 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
333  * a task group's cpu shares.
334  */
335 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
336
337 #ifdef CONFIG_SMP
338 static int root_task_group_empty(void)
339 {
340         return list_empty(&root_task_group.children);
341 }
342 #endif
343
344 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
345 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
346 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
347 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
348 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
349 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
350
351 /*
352  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
353  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
354  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
355  * too large, so as the shares value of a task group.
356  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
357  *  limitation from this.)
358  */
359 #define MIN_SHARES      2
360 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
361
362 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
363 #endif
364
365 /* Default task group.
366  *      Every task in system belong to this group at bootup.
367  */
368 struct task_group init_task_group;
369
370 /* return group to which a task belongs */
371 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
372 {
373         struct task_group *tg;
374
375 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
376         rcu_read_lock();
377         tg = __task_cred(p)->user->tg;
378         rcu_read_unlock();
379 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
380         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
381                                 struct task_group, css);
382 #else
383         tg = &init_task_group;
384 #endif
385         return tg;
386 }
387
388 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
389 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
390 {
391 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
392         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
393         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
394 #endif
395
396 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
397         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
398         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
399 #endif
400 }
401
402 #else
403
404 #ifdef CONFIG_SMP
405 static int root_task_group_empty(void)
406 {
407         return 1;
408 }
409 #endif
410
411 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
412 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
413 {
414         return NULL;
415 }
416
417 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
418
419 /* CFS-related fields in a runqueue */
420 struct cfs_rq {
421         struct load_weight load;
422         unsigned long nr_running;
423
424         u64 exec_clock;
425         u64 min_vruntime;
426
427         struct rb_root tasks_timeline;
428         struct rb_node *rb_leftmost;
429
430         struct list_head tasks;
431         struct list_head *balance_iterator;
432
433         /*
434          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
435          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
436          */
437         struct sched_entity *curr, *next, *last;
438
439         unsigned int nr_spread_over;
440
441 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
442         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
443
444         /*
445          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
446          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
447          * (like users, containers etc.)
448          *
449          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
450          * list is used during load balance.
451          */
452         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
453         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
454
455 #ifdef CONFIG_SMP
456         /*
457          * the part of load.weight contributed by tasks
458          */
459         unsigned long task_weight;
460
461         /*
462          *   h_load = weight * f(tg)
463          *
464          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
465          * this group.
466          */
467         unsigned long h_load;
468
469         /*
470          * this cpu's part of tg->shares
471          */
472         unsigned long shares;
473
474         /*
475          * load.weight at the time we set shares
476          */
477         unsigned long rq_weight;
478 #endif
479 #endif
480 };
481
482 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
483 struct rt_rq {
484         struct rt_prio_array active;
485         unsigned long rt_nr_running;
486 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
487         struct {
488                 int curr; /* highest queued rt task prio */
489 #ifdef CONFIG_SMP
490                 int next; /* next highest */
491 #endif
492         } highest_prio;
493 #endif
494 #ifdef CONFIG_SMP
495         unsigned long rt_nr_migratory;
496         int overloaded;
497         struct plist_head pushable_tasks;
498 #endif
499         int rt_throttled;
500         u64 rt_time;
501         u64 rt_runtime;
502         /* Nests inside the rq lock: */
503         spinlock_t rt_runtime_lock;
504
505 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
506         unsigned long rt_nr_boosted;
507
508         struct rq *rq;
509         struct list_head leaf_rt_rq_list;
510         struct task_group *tg;
511         struct sched_rt_entity *rt_se;
512 #endif
513 };
514
515 #ifdef CONFIG_SMP
516
517 /*
518  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
519  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
520  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
521  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
522  * object.
523  *
524  */
525 struct root_domain {
526         atomic_t refcount;
527         cpumask_var_t span;
528         cpumask_var_t online;
529
530         /*
531          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
532          * one runnable RT task.
533          */
534         cpumask_var_t rto_mask;
535         atomic_t rto_count;
536 #ifdef CONFIG_SMP
537         struct cpupri cpupri;
538 #endif
539 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
540         /*
541          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
542          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
543          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
544          */
545         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
546 #endif
547 };
548
549 /*
550  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
551  * members (mimicking the global state we have today).
552  */
553 static struct root_domain def_root_domain;
554
555 #endif
556
557 /*
558  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
559  *
560  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
561  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
562  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
563  */
564 struct rq {
565         /* runqueue lock: */
566         spinlock_t lock;
567
568         /*
569          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
570          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
571          */
572         unsigned long nr_running;
573         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
574         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
575 #ifdef CONFIG_NO_HZ
576         unsigned long last_tick_seen;
577         unsigned char in_nohz_recently;
578 #endif
579         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
580         struct load_weight load;
581         unsigned long nr_load_updates;
582         u64 nr_switches;
583         u64 nr_migrations_in;
584
585         struct cfs_rq cfs;
586         struct rt_rq rt;
587
588 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
589         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
590         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
591 #endif
592 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
593         struct list_head leaf_rt_rq_list;
594 #endif
595
596         /*
597          * This is part of a global counter where only the total sum
598          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
599          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
600          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
601          */
602         unsigned long nr_uninterruptible;
603
604         struct task_struct *curr, *idle;
605         unsigned long next_balance;
606         struct mm_struct *prev_mm;
607
608         u64 clock;
609
610         atomic_t nr_iowait;
611
612 #ifdef CONFIG_SMP
613         struct root_domain *rd;
614         struct sched_domain *sd;
615
616         unsigned char idle_at_tick;
617         /* For active balancing */
618         int active_balance;
619         int push_cpu;
620         /* cpu of this runqueue: */
621         int cpu;
622         int online;
623
624         unsigned long avg_load_per_task;
625
626         struct task_struct *migration_thread;
627         struct list_head migration_queue;
628 #endif
629
630         /* calc_load related fields */
631         unsigned long calc_load_update;
632         long calc_load_active;
633
634 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
635 #ifdef CONFIG_SMP
636         int hrtick_csd_pending;
637         struct call_single_data hrtick_csd;
638 #endif
639         struct hrtimer hrtick_timer;
640 #endif
641
642 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
643         /* latency stats */
644         struct sched_info rq_sched_info;
645         unsigned long long rq_cpu_time;
646         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
647
648         /* sys_sched_yield() stats */
649         unsigned int yld_count;
650
651         /* schedule() stats */
652         unsigned int sched_switch;
653         unsigned int sched_count;
654         unsigned int sched_goidle;
655
656         /* try_to_wake_up() stats */
657         unsigned int ttwu_count;
658         unsigned int ttwu_local;
659
660         /* BKL stats */
661         unsigned int bkl_count;
662 #endif
663 };
664
665 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
666
667 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
668 {
669         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
670 }
671
672 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
673 {
674 #ifdef CONFIG_SMP
675         return rq->cpu;
676 #else
677         return 0;
678 #endif
679 }
680
681 /*
682  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
683  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
684  *
685  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
686  * preempt-disabled sections.
687  */
688 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
689         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
690
691 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
692 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
693 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
694 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
695
696 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
697 {
698         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
699 }
700
701 /*
702  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
703  */
704 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
705 # define const_debug __read_mostly
706 #else
707 # define const_debug static const
708 #endif
709
710 /**
711  * runqueue_is_locked
712  *
713  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
714  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
715  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
716  */
717 int runqueue_is_locked(void)
718 {
719         int cpu = get_cpu();
720         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
721         int ret;
722
723         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
724         put_cpu();
725         return ret;
726 }
727
728 /*
729  * Debugging: various feature bits
730  */
731
732 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
733         __SCHED_FEAT_##name ,
734
735 enum {
736 #include "sched_features.h"
737 };
738
739 #undef SCHED_FEAT
740
741 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
742         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
743
744 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
745 #include "sched_features.h"
746         0;
747
748 #undef SCHED_FEAT
749
750 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
751 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
752         #name ,
753
754 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
755 #include "sched_features.h"
756         NULL
757 };
758
759 #undef SCHED_FEAT
760
761 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
762 {
763         int i;
764
765         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
766                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
767                         seq_puts(m, "NO_");
768                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
769         }
770         seq_puts(m, "\n");
771
772         return 0;
773 }
774
775 static ssize_t
776 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
777                 size_t cnt, loff_t *ppos)
778 {
779         char buf[64];
780         char *cmp = buf;
781         int neg = 0;
782         int i;
783
784         if (cnt > 63)
785                 cnt = 63;
786
787         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
788                 return -EFAULT;
789
790         buf[cnt] = 0;
791
792         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
793                 neg = 1;
794                 cmp += 3;
795         }
796
797         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
798                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
799
800                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
801                         if (neg)
802                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
803                         else
804                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
805                         break;
806                 }
807         }
808
809         if (!sched_feat_names[i])
810                 return -EINVAL;
811
812         filp->f_pos += cnt;
813
814         return cnt;
815 }
816
817 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
818 {
819         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
820 }
821
822 static struct file_operations sched_feat_fops = {
823         .open           = sched_feat_open,
824         .write          = sched_feat_write,
825         .read           = seq_read,
826         .llseek         = seq_lseek,
827         .release        = single_release,
828 };
829
830 static __init int sched_init_debug(void)
831 {
832         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
833                         &sched_feat_fops);
834
835         return 0;
836 }
837 late_initcall(sched_init_debug);
838
839 #endif
840
841 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
842
843 /*
844  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
845  * Limited because this is done with IRQs disabled.
846  */
847 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
848
849 /*
850  * ratelimit for updating the group shares.
851  * default: 0.25ms
852  */
853 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
854
855 /*
856  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
857  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
858  * default: 4
859  */
860 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
861
862 /*
863  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
864  * default: 1s
865  */
866 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
867
868 static __read_mostly int scheduler_running;
869
870 /*
871  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
872  * default: 0.95s
873  */
874 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
875
876 static inline u64 global_rt_period(void)
877 {
878         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
879 }
880
881 static inline u64 global_rt_runtime(void)
882 {
883         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
884                 return RUNTIME_INF;
885
886         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
887 }
888
889 #ifndef prepare_arch_switch
890 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
891 #endif
892 #ifndef finish_arch_switch
893 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
894 #endif
895
896 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
897 {
898         return rq->curr == p;
899 }
900
901 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
902 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
903 {
904         return task_current(rq, p);
905 }
906
907 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
908 {
909 }
910
911 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
912 {
913 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
914         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
915         rq->lock.owner = current;
916 #endif
917         /*
918          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
919          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
920          * prev into current:
921          */
922         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
923
924         spin_unlock_irq(&rq->lock);
925 }
926
927 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
928 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
929 {
930 #ifdef CONFIG_SMP
931         return p->oncpu;
932 #else
933         return task_current(rq, p);
934 #endif
935 }
936
937 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
938 {
939 #ifdef CONFIG_SMP
940         /*
941          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
942          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
943          * here.
944          */
945         next->oncpu = 1;
946 #endif
947 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
948         spin_unlock_irq(&rq->lock);
949 #else
950         spin_unlock(&rq->lock);
951 #endif
952 }
953
954 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
955 {
956 #ifdef CONFIG_SMP
957         /*
958          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
959          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
960          * finished.
961          */
962         smp_wmb();
963         prev->oncpu = 0;
964 #endif
965 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
966         local_irq_enable();
967 #endif
968 }
969 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
970
971 /*
972  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
973  * Must be called interrupts disabled.
974  */
975 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
976         __acquires(rq->lock)
977 {
978         for (;;) {
979                 struct rq *rq = task_rq(p);
980                 spin_lock(&rq->lock);
981                 if (likely(rq == task_rq(p)))
982                         return rq;
983                 spin_unlock(&rq->lock);
984         }
985 }
986
987 /*
988  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
989  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
990  * explicitly disabling preemption.
991  */
992 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
993         __acquires(rq->lock)
994 {
995         struct rq *rq;
996
997         for (;;) {
998                 local_irq_save(*flags);
999                 rq = task_rq(p);
1000                 spin_lock(&rq->lock);
1001                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1002                         return rq;
1003                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1004         }
1005 }
1006
1007 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
1008 {
1009         struct rq *rq = task_rq(p);
1010
1011         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
1012         spin_unlock_wait(&rq->lock);
1013 }
1014
1015 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1016         __releases(rq->lock)
1017 {
1018         spin_unlock(&rq->lock);
1019 }
1020
1021 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1022         __releases(rq->lock)
1023 {
1024         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1025 }
1026
1027 /*
1028  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1029  */
1030 static struct rq *this_rq_lock(void)
1031         __acquires(rq->lock)
1032 {
1033         struct rq *rq;
1034
1035         local_irq_disable();
1036         rq = this_rq();
1037         spin_lock(&rq->lock);
1038
1039         return rq;
1040 }
1041
1042 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1043 /*
1044  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1045  *
1046  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1047  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1048  * reschedule event.
1049  *
1050  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1051  * rq->lock.
1052  */
1053
1054 /*
1055  * Use hrtick when:
1056  *  - enabled by features
1057  *  - hrtimer is actually high res
1058  */
1059 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1060 {
1061         if (!sched_feat(HRTICK))
1062                 return 0;
1063         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1064                 return 0;
1065         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1066 }
1067
1068 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1069 {
1070         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1071                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1072 }
1073
1074 /*
1075  * High-resolution timer tick.
1076  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1077  */
1078 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1079 {
1080         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1081
1082         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1083
1084         spin_lock(&rq->lock);
1085         update_rq_clock(rq);
1086         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1087         spin_unlock(&rq->lock);
1088
1089         return HRTIMER_NORESTART;
1090 }
1091
1092 #ifdef CONFIG_SMP
1093 /*
1094  * called from hardirq (IPI) context
1095  */
1096 static void __hrtick_start(void *arg)
1097 {
1098         struct rq *rq = arg;
1099
1100         spin_lock(&rq->lock);
1101         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1102         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1103         spin_unlock(&rq->lock);
1104 }
1105
1106 /*
1107  * Called to set the hrtick timer state.
1108  *
1109  * called with rq->lock held and irqs disabled
1110  */
1111 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1112 {
1113         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1114         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1115
1116         hrtimer_set_expires(timer, time);
1117
1118         if (rq == this_rq()) {
1119                 hrtimer_restart(timer);
1120         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1121                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1122                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1123         }
1124 }
1125
1126 static int
1127 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1128 {
1129         int cpu = (int)(long)hcpu;
1130
1131         switch (action) {
1132         case CPU_UP_CANCELED:
1133         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1134         case CPU_DOWN_PREPARE:
1135         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1136         case CPU_DEAD:
1137         case CPU_DEAD_FROZEN:
1138                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1139                 return NOTIFY_OK;
1140         }
1141
1142         return NOTIFY_DONE;
1143 }
1144
1145 static __init void init_hrtick(void)
1146 {
1147         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1148 }
1149 #else
1150 /*
1151  * Called to set the hrtick timer state.
1152  *
1153  * called with rq->lock held and irqs disabled
1154  */
1155 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1156 {
1157         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1158                         HRTIMER_MODE_REL, 0);
1159 }
1160
1161 static inline void init_hrtick(void)
1162 {
1163 }
1164 #endif /* CONFIG_SMP */
1165
1166 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1167 {
1168 #ifdef CONFIG_SMP
1169         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1170
1171         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1172         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1173         rq->hrtick_csd.info = rq;
1174 #endif
1175
1176         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1177         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1178 }
1179 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1180 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1181 {
1182 }
1183
1184 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1185 {
1186 }
1187
1188 static inline void init_hrtick(void)
1189 {
1190 }
1191 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1192
1193 /*
1194  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1195  *
1196  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1197  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1198  * the target CPU.
1199  */
1200 #ifdef CONFIG_SMP
1201
1202 #ifndef tsk_is_polling
1203 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1204 #endif
1205
1206 static void resched_task(struct task_struct *p)
1207 {
1208         int cpu;
1209
1210         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1211
1212         if (test_tsk_need_resched(p))
1213                 return;
1214
1215         set_tsk_need_resched(p);
1216
1217         cpu = task_cpu(p);
1218         if (cpu == smp_processor_id())
1219                 return;
1220
1221         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1222         smp_mb();
1223         if (!tsk_is_polling(p))
1224                 smp_send_reschedule(cpu);
1225 }
1226
1227 static void resched_cpu(int cpu)
1228 {
1229         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1230         unsigned long flags;
1231
1232         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1233                 return;
1234         resched_task(cpu_curr(cpu));
1235         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1236 }
1237
1238 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1239 /*
1240  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1241  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1242  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1243  * idle system the next event might even be infinite time into the
1244  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1245  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1246  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1247  * wheel for the next timer event.
1248  */
1249 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1250 {
1251         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1252
1253         if (cpu == smp_processor_id())
1254                 return;
1255
1256         /*
1257          * This is safe, as this function is called with the timer
1258          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1259          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1260          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1261          * timer into account automatically.
1262          */
1263         if (rq->curr != rq->idle)
1264                 return;
1265
1266         /*
1267          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1268          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1269          * idle task through an additional NOOP schedule()
1270          */
1271         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1272
1273         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1274         smp_mb();
1275         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1276                 smp_send_reschedule(cpu);
1277 }
1278 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1279
1280 #else /* !CONFIG_SMP */
1281 static void resched_task(struct task_struct *p)
1282 {
1283         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1284         set_tsk_need_resched(p);
1285 }
1286 #endif /* CONFIG_SMP */
1287
1288 #if BITS_PER_LONG == 32
1289 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1290 #else
1291 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1292 #endif
1293
1294 #define WMULT_SHIFT     32
1295
1296 /*
1297  * Shift right and round:
1298  */
1299 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1300
1301 /*
1302  * delta *= weight / lw
1303  */
1304 static unsigned long
1305 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1306                 struct load_weight *lw)
1307 {
1308         u64 tmp;
1309
1310         if (!lw->inv_weight) {
1311                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1312                         lw->inv_weight = 1;
1313                 else
1314                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1315                                 / (lw->weight+1);
1316         }
1317
1318         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1319         /*
1320          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1321          */
1322         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1323                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1324                         WMULT_SHIFT/2);
1325         else
1326                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1327
1328         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1329 }
1330
1331 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1332 {
1333         lw->weight += inc;
1334         lw->inv_weight = 0;
1335 }
1336
1337 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1338 {
1339         lw->weight -= dec;
1340         lw->inv_weight = 0;
1341 }
1342
1343 /*
1344  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1345  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1346  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1347  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1348  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1349  * slice expiry etc.
1350  */
1351
1352 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1353 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1354
1355 /*
1356  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1357  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1358  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1359  * that remained on nice 0.
1360  *
1361  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1362  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1363  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1364  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1365  * the relative distance between them is ~25%.)
1366  */
1367 static const int prio_to_weight[40] = {
1368  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1369  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1370  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1371  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1372  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1373  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1374  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1375  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1376 };
1377
1378 /*
1379  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1380  *
1381  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1382  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1383  * into multiplications:
1384  */
1385 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1386  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1387  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1388  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1389  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1390  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1391  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1392  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1393  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1394 };
1395
1396 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1397
1398 /*
1399  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1400  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1401  * structures to the load-balancing proper:
1402  */
1403 struct rq_iterator {
1404         void *arg;
1405         struct task_struct *(*start)(void *);
1406         struct task_struct *(*next)(void *);
1407 };
1408
1409 #ifdef CONFIG_SMP
1410 static unsigned long
1411 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1412               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1413               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1414               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1415
1416 static int
1417 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1418                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1419                    struct rq_iterator *iterator);
1420 #endif
1421
1422 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1423 enum cpuacct_stat_index {
1424         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1425         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1426
1427         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1428 };
1429
1430 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1431 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1432 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1433                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1434 #else
1435 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1436 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1437                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1438 #endif
1439
1440 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1441 {
1442         update_load_add(&rq->load, load);
1443 }
1444
1445 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1446 {
1447         update_load_sub(&rq->load, load);
1448 }
1449
1450 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1451 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1452
1453 /*
1454  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1455  * leaving it for the final time.
1456  */
1457 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1458 {
1459         struct task_group *parent, *child;
1460         int ret;
1461
1462         rcu_read_lock();
1463         parent = &root_task_group;
1464 down:
1465         ret = (*down)(parent, data);
1466         if (ret)
1467                 goto out_unlock;
1468         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1469                 parent = child;
1470                 goto down;
1471
1472 up:
1473                 continue;
1474         }
1475         ret = (*up)(parent, data);
1476         if (ret)
1477                 goto out_unlock;
1478
1479         child = parent;
1480         parent = parent->parent;
1481         if (parent)
1482                 goto up;
1483 out_unlock:
1484         rcu_read_unlock();
1485
1486         return ret;
1487 }
1488
1489 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1490 {
1491         return 0;
1492 }
1493 #endif
1494
1495 #ifdef CONFIG_SMP
1496 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1497 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1498 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1499
1500 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1501 {
1502         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1503         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1504
1505         if (nr_running)
1506                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1507         else
1508                 rq->avg_load_per_task = 0;
1509
1510         return rq->avg_load_per_task;
1511 }
1512
1513 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1514
1515 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1516
1517 /*
1518  * Calculate and set the cpu's group shares.
1519  */
1520 static void
1521 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1522                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1523 {
1524         unsigned long shares;
1525         unsigned long rq_weight;
1526
1527         if (!tg->se[cpu])
1528                 return;
1529
1530         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1531
1532         /*
1533          *           \Sum shares * rq_weight
1534          * shares =  -----------------------
1535          *               \Sum rq_weight
1536          *
1537          */
1538         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1539         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1540
1541         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1542                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1543                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1544                 unsigned long flags;
1545
1546                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1547                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1548
1549                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1550                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1551         }
1552 }
1553
1554 /*
1555  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1556  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1557  * parent group depends on the shares of its child groups.
1558  */
1559 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1560 {
1561         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1562         unsigned long shares = 0;
1563         struct sched_domain *sd = data;
1564         int i;
1565
1566         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1567                 /*
1568                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1569                  * is one of average load so that when a new task gets to
1570                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1571                  */
1572                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1573                 if (!weight)
1574                         weight = NICE_0_LOAD;
1575
1576                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1577                 rq_weight += weight;
1578                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1579         }
1580
1581         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1582                 shares = tg->shares;
1583
1584         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1585                 shares = tg->shares;
1586
1587         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1588                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1589
1590         return 0;
1591 }
1592
1593 /*
1594  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1595  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1596  * group is a fraction of its parents load.
1597  */
1598 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1599 {
1600         unsigned long load;
1601         long cpu = (long)data;
1602
1603         if (!tg->parent) {
1604                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1605         } else {
1606                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1607                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1608                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1609         }
1610
1611         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1612
1613         return 0;
1614 }
1615
1616 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1617 {
1618         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1619         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1620
1621         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1622                 sd->last_update = now;
1623                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1624         }
1625 }
1626
1627 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1628 {
1629         spin_unlock(&rq->lock);
1630         update_shares(sd);
1631         spin_lock(&rq->lock);
1632 }
1633
1634 static void update_h_load(long cpu)
1635 {
1636         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1637 }
1638
1639 #else
1640
1641 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1642 {
1643 }
1644
1645 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1646 {
1647 }
1648
1649 #endif
1650
1651 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1652
1653 /*
1654  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1655  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1656  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1657  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1658  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1659  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1660  */
1661 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1662         __releases(this_rq->lock)
1663         __acquires(busiest->lock)
1664         __acquires(this_rq->lock)
1665 {
1666         spin_unlock(&this_rq->lock);
1667         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1668
1669         return 1;
1670 }
1671
1672 #else
1673 /*
1674  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1675  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1676  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1677  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1678  * regardless of entry order into the function.
1679  */
1680 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1681         __releases(this_rq->lock)
1682         __acquires(busiest->lock)
1683         __acquires(this_rq->lock)
1684 {
1685         int ret = 0;
1686
1687         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1688                 if (busiest < this_rq) {
1689                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1690                         spin_lock(&busiest->lock);
1691                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1692                         ret = 1;
1693                 } else
1694                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1695         }
1696         return ret;
1697 }
1698
1699 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1700
1701 /*
1702  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1703  */
1704 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1705 {
1706         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1707                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1708                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1709                 BUG_ON(1);
1710         }
1711
1712         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1713 }
1714
1715 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1716         __releases(busiest->lock)
1717 {
1718         spin_unlock(&busiest->lock);
1719         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1720 }
1721 #endif
1722
1723 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1724 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1725 {
1726 #ifdef CONFIG_SMP
1727         cfs_rq->shares = shares;
1728 #endif
1729 }
1730 #endif
1731
1732 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1733
1734 #include "sched_stats.h"
1735 #include "sched_idletask.c"
1736 #include "sched_fair.c"
1737 #include "sched_rt.c"
1738 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1739 # include "sched_debug.c"
1740 #endif
1741
1742 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1743 #define for_each_class(class) \
1744    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1745
1746 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1747 {
1748         rq->nr_running++;
1749 }
1750
1751 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1752 {
1753         rq->nr_running--;
1754 }
1755
1756 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1757 {
1758         if (task_has_rt_policy(p)) {
1759                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1760                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1761                 return;
1762         }
1763
1764         /*
1765          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1766          */
1767         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1768                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1769                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1770                 return;
1771         }
1772
1773         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1774         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1775 }
1776
1777 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1778 {
1779         s64 diff = sample - *avg;
1780         *avg += diff >> 3;
1781 }
1782
1783 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1784 {
1785         if (wakeup)
1786                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1787
1788         sched_info_queued(p);
1789         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1790         p->se.on_rq = 1;
1791 }
1792
1793 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1794 {
1795         if (sleep) {
1796                 if (p->se.last_wakeup) {
1797                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1798                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1799                         p->se.last_wakeup = 0;
1800                 } else {
1801                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1802                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1803                 }
1804         }
1805
1806         sched_info_dequeued(p);
1807         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1808         p->se.on_rq = 0;
1809 }
1810
1811 /*
1812  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1813  */
1814 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1815 {
1816         return p->static_prio;
1817 }
1818
1819 /*
1820  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1821  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1822  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1823  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1824  * estimator recalculates.
1825  */
1826 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1827 {
1828         int prio;
1829
1830         if (task_has_rt_policy(p))
1831                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1832         else
1833                 prio = __normal_prio(p);
1834         return prio;
1835 }
1836
1837 /*
1838  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1839  * taken into account by the scheduler. This value might
1840  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1841  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1842  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1843  */
1844 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1845 {
1846         p->normal_prio = normal_prio(p);
1847         /*
1848          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1849          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1850          * to the normal priority:
1851          */
1852         if (!rt_prio(p->prio))
1853                 return p->normal_prio;
1854         return p->prio;
1855 }
1856
1857 /*
1858  * activate_task - move a task to the runqueue.
1859  */
1860 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1861 {
1862         if (task_contributes_to_load(p))
1863                 rq->nr_uninterruptible--;
1864
1865         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1866         inc_nr_running(rq);
1867 }
1868
1869 /*
1870  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1871  */
1872 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1873 {
1874         if (task_contributes_to_load(p))
1875                 rq->nr_uninterruptible++;
1876
1877         dequeue_task(rq, p, sleep);
1878         dec_nr_running(rq);
1879 }
1880
1881 /**
1882  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1883  * @p: the task in question.
1884  */
1885 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1886 {
1887         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1888 }
1889
1890 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1891 {
1892         set_task_rq(p, cpu);
1893 #ifdef CONFIG_SMP
1894         /*
1895          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1896          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1897          * per-task data have been completed by this moment.
1898          */
1899         smp_wmb();
1900         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1901 #endif
1902 }
1903
1904 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1905                                        const struct sched_class *prev_class,
1906                                        int oldprio, int running)
1907 {
1908         if (prev_class != p->sched_class) {
1909                 if (prev_class->switched_from)
1910                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1911                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1912         } else
1913                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1914 }
1915
1916 #ifdef CONFIG_SMP
1917
1918 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1919 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1920 {
1921         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1922 }
1923
1924 /*
1925  * Is this task likely cache-hot:
1926  */
1927 static int
1928 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1929 {
1930         s64 delta;
1931
1932         /*
1933          * Buddy candidates are cache hot:
1934          */
1935         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1936                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1937                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1938                 return 1;
1939
1940         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1941                 return 0;
1942
1943         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1944                 return 1;
1945         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1946                 return 0;
1947
1948         delta = now - p->se.exec_start;
1949
1950         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1951 }
1952
1953
1954 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1955 {
1956         int old_cpu = task_cpu(p);
1957         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1958         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1959                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1960         u64 clock_offset;
1961
1962         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1963
1964         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1965
1966 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1967         if (p->se.wait_start)
1968                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1969         if (p->se.sleep_start)
1970                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1971         if (p->se.block_start)
1972                 p->se.block_start -= clock_offset;
1973 #endif
1974         if (old_cpu != new_cpu) {
1975                 p->se.nr_migrations++;
1976                 new_rq->nr_migrations_in++;
1977 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1978                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1979                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1980 #endif
1981                 perf_counter_task_migration(p, new_cpu);
1982         }
1983         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1984                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1985
1986         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1987 }
1988
1989 struct migration_req {
1990         struct list_head list;
1991
1992         struct task_struct *task;
1993         int dest_cpu;
1994
1995         struct completion done;
1996 };
1997
1998 /*
1999  * The task's runqueue lock must be held.
2000  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2001  */
2002 static int
2003 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2004 {
2005         struct rq *rq = task_rq(p);
2006
2007         /*
2008          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2009          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2010          */
2011         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2012                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2013                 return 0;
2014         }
2015
2016         init_completion(&req->done);
2017         req->task = p;
2018         req->dest_cpu = dest_cpu;
2019         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2020
2021         return 1;
2022 }
2023
2024 /*
2025  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2026  *                              context switch.
2027  *
2028  * @p must not be current.
2029  */
2030 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2031 {
2032         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2033         int running;
2034         struct rq *rq;
2035
2036         nvcsw   = p->nvcsw;
2037         nivcsw  = p->nivcsw;
2038         for (;;) {
2039                 /*
2040                  * The runqueue is assigned before the actual context
2041                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2042                  *
2043                  * We could check initially without the lock but it is
2044                  * very likely that we need to take the lock in every
2045                  * iteration.
2046                  */
2047                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2048                 running = task_running(rq, p);
2049                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2050
2051                 if (likely(!running))
2052                         break;
2053                 /*
2054                  * The switch count is incremented before the actual
2055                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2056                  * sure at least one completed.
2057                  */
2058                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2059                         break;
2060                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2061                         break;
2062
2063                 cpu_relax();
2064         }
2065 }
2066
2067 /*
2068  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2069  *
2070  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2071  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2072  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2073  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2074  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2075  * @p has remained unscheduled the whole time.
2076  *
2077  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2078  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2079  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2080  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2081  * waiting to become inactive.
2082  */
2083 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2084 {
2085         unsigned long flags;
2086         int running, on_rq;
2087         unsigned long ncsw;
2088         struct rq *rq;
2089
2090         for (;;) {
2091                 /*
2092                  * We do the initial early heuristics without holding
2093                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2094                  * the runqueue lock when things look like they will
2095                  * work out!
2096                  */
2097                 rq = task_rq(p);
2098
2099                 /*
2100                  * If the task is actively running on another CPU
2101                  * still, just relax and busy-wait without holding
2102                  * any locks.
2103                  *
2104                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2105                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2106                  * But we don't care, since "task_running()" will
2107                  * return false if the runqueue has changed and p
2108                  * is actually now running somewhere else!
2109                  */
2110                 while (task_running(rq, p)) {
2111                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2112                                 return 0;
2113                         cpu_relax();
2114                 }
2115
2116                 /*
2117                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2118                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2119                  * just go back and repeat.
2120                  */
2121                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2122                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2123                 running = task_running(rq, p);
2124                 on_rq = p->se.on_rq;
2125                 ncsw = 0;
2126                 if (!match_state || p->state == match_state)
2127                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2128                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2129
2130                 /*
2131                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2132                  */
2133                 if (unlikely(!ncsw))
2134                         break;
2135
2136                 /*
2137                  * Was it really running after all now that we
2138                  * checked with the proper locks actually held?
2139                  *
2140                  * Oops. Go back and try again..
2141                  */
2142                 if (unlikely(running)) {
2143                         cpu_relax();
2144                         continue;
2145                 }
2146
2147                 /*
2148                  * It's not enough that it's not actively running,
2149                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2150                  * preempted!
2151                  *
2152                  * So if it was still runnable (but just not actively
2153                  * running right now), it's preempted, and we should
2154                  * yield - it could be a while.
2155                  */
2156                 if (unlikely(on_rq)) {
2157                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2158                         continue;
2159                 }
2160
2161                 /*
2162                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2163                  * runnable, which means that it will never become
2164                  * running in the future either. We're all done!
2165                  */
2166                 break;
2167         }
2168
2169         return ncsw;
2170 }
2171
2172 /***
2173  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2174  * @p: the to-be-kicked thread
2175  *
2176  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2177  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2178  *
2179  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2180  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2181  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2182  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2183  * achieved as well.
2184  */
2185 void kick_process(struct task_struct *p)
2186 {
2187         int cpu;
2188
2189         preempt_disable();
2190         cpu = task_cpu(p);
2191         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2192                 smp_send_reschedule(cpu);
2193         preempt_enable();
2194 }
2195
2196 /*
2197  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2198  * according to the scheduling class and "nice" value.
2199  *
2200  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2201  * balance conservatively.
2202  */
2203 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2204 {
2205         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2206         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2207
2208         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2209                 return total;
2210
2211         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2212 }
2213
2214 /*
2215  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2216  * according to the scheduling class and "nice" value.
2217  */
2218 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2219 {
2220         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2221         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2222
2223         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2224                 return total;
2225
2226         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2227 }
2228
2229 /*
2230  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2231  * domain.
2232  */
2233 static struct sched_group *
2234 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2235 {
2236         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2237         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2238         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2239         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2240
2241         do {
2242                 unsigned long load, avg_load;
2243                 int local_group;
2244                 int i;
2245
2246                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2247                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2248                                         &p->cpus_allowed))
2249                         continue;
2250
2251                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2252                                                sched_group_cpus(group));
2253
2254                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2255                 avg_load = 0;
2256
2257                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2258                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2259                         if (local_group)
2260                                 load = source_load(i, load_idx);
2261                         else
2262                                 load = target_load(i, load_idx);
2263
2264                         avg_load += load;
2265                 }
2266
2267                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2268                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2269                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2270
2271                 if (local_group) {
2272                         this_load = avg_load;
2273                         this = group;
2274                 } else if (avg_load < min_load) {
2275                         min_load = avg_load;
2276                         idlest = group;
2277                 }
2278         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2279
2280         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2281                 return NULL;
2282         return idlest;
2283 }
2284
2285 /*
2286  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2287  */
2288 static int
2289 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2290 {
2291         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2292         int idlest = -1;
2293         int i;
2294
2295         /* Traverse only the allowed CPUs */
2296         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2297                 load = weighted_cpuload(i);
2298
2299                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2300                         min_load = load;
2301                         idlest = i;
2302                 }
2303         }
2304
2305         return idlest;
2306 }
2307
2308 /*
2309  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2310  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2311  * SD_BALANCE_EXEC.
2312  *
2313  * Balance, ie. select the least loaded group.
2314  *
2315  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2316  *
2317  * preempt must be disabled.
2318  */
2319 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2320 {
2321         struct task_struct *t = current;
2322         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2323
2324         for_each_domain(cpu, tmp) {
2325                 /*
2326                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2327                  */
2328                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2329                         break;
2330                 if (tmp->flags & flag)
2331                         sd = tmp;
2332         }
2333
2334         if (sd)
2335                 update_shares(sd);
2336
2337         while (sd) {
2338                 struct sched_group *group;
2339                 int new_cpu, weight;
2340
2341                 if (!(sd->flags & flag)) {
2342                         sd = sd->child;
2343                         continue;
2344                 }
2345
2346                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2347                 if (!group) {
2348                         sd = sd->child;
2349                         continue;
2350                 }
2351
2352                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2353                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2354                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2355                         sd = sd->child;
2356                         continue;
2357                 }
2358
2359                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2360                 cpu = new_cpu;
2361                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2362                 sd = NULL;
2363                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2364                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2365                                 break;
2366                         if (tmp->flags & flag)
2367                                 sd = tmp;
2368                 }
2369                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2370         }
2371
2372         return cpu;
2373 }
2374
2375 #endif /* CONFIG_SMP */
2376
2377 /**
2378  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2379  * @p:          the task to evaluate
2380  * @func:       the function to be called
2381  * @info:       the function call argument
2382  *
2383  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2384  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2385  */
2386 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2387                               void (*func) (void *info), void *info)
2388 {
2389         int cpu;
2390
2391         preempt_disable();
2392         cpu = task_cpu(p);
2393         if (task_curr(p))
2394                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2395         preempt_enable();
2396 }
2397
2398 /***
2399  * try_to_wake_up - wake up a thread
2400  * @p: the to-be-woken-up thread
2401  * @state: the mask of task states that can be woken
2402  * @sync: do a synchronous wakeup?
2403  *
2404  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2405  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2406  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2407  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2408  * runnable without the overhead of this.
2409  *
2410  * returns failure only if the task is already active.
2411  */
2412 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2413 {
2414         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2415         unsigned long flags;
2416         long old_state;
2417         struct rq *rq;
2418
2419         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2420                 sync = 0;
2421
2422 #ifdef CONFIG_SMP
2423         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE) && !root_task_group_empty()) {
2424                 struct sched_domain *sd;
2425
2426                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2427                 cpu = task_cpu(p);
2428
2429                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2430                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2431                                 update_shares(sd);
2432                                 break;
2433                         }
2434                 }
2435         }
2436 #endif
2437
2438         smp_wmb();
2439         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2440         update_rq_clock(rq);
2441         old_state = p->state;
2442         if (!(old_state & state))
2443                 goto out;
2444
2445         if (p->se.on_rq)
2446                 goto out_running;
2447
2448         cpu = task_cpu(p);
2449         orig_cpu = cpu;
2450         this_cpu = smp_processor_id();
2451
2452 #ifdef CONFIG_SMP
2453         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2454                 goto out_activate;
2455
2456         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2457         if (cpu != orig_cpu) {
2458                 set_task_cpu(p, cpu);
2459                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2460                 /* might preempt at this point */
2461                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2462                 old_state = p->state;
2463                 if (!(old_state & state))
2464                         goto out;
2465                 if (p->se.on_rq)
2466                         goto out_running;
2467
2468                 this_cpu = smp_processor_id();
2469                 cpu = task_cpu(p);
2470         }
2471
2472 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2473         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2474         if (cpu == this_cpu)
2475                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2476         else {
2477                 struct sched_domain *sd;
2478                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2479                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2480                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2481                                 break;
2482                         }
2483                 }
2484         }
2485 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2486
2487 out_activate:
2488 #endif /* CONFIG_SMP */
2489         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2490         if (sync)
2491                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2492         if (orig_cpu != cpu)
2493                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2494         if (cpu == this_cpu)
2495                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2496         else
2497                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2498         activate_task(rq, p, 1);
2499         success = 1;
2500
2501         /*
2502          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2503          */
2504         if (!in_interrupt()) {
2505                 struct sched_entity *se = &current->se;
2506                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2507
2508                 if (se->last_wakeup)
2509                         sample -= se->last_wakeup;
2510                 else
2511                         sample -= se->start_runtime;
2512                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2513
2514                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2515         }
2516
2517 out_running:
2518         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2519         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2520
2521         p->state = TASK_RUNNING;
2522 #ifdef CONFIG_SMP
2523         if (p->sched_class->task_wake_up)
2524                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2525 #endif
2526 out:
2527         task_rq_unlock(rq, &flags);
2528
2529         return success;
2530 }
2531
2532 /**
2533  * wake_up_process - Wake up a specific process
2534  * @p: The process to be woken up.
2535  *
2536  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2537  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2538  * running.
2539  *
2540  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2541  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2542  */
2543 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2544 {
2545         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2546 }
2547 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2548
2549 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2550 {
2551         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2552 }
2553
2554 /*
2555  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2556  * p is forked by current.
2557  *
2558  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2559  */
2560 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2561 {
2562         p->se.exec_start                = 0;
2563         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2564         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2565         p->se.nr_migrations             = 0;
2566         p->se.last_wakeup               = 0;
2567         p->se.avg_overlap               = 0;
2568         p->se.start_runtime             = 0;
2569         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2570
2571 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2572         p->se.wait_start                = 0;
2573         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2574         p->se.sleep_start               = 0;
2575         p->se.block_start               = 0;
2576         p->se.sleep_max                 = 0;
2577         p->se.block_max                 = 0;
2578         p->se.exec_max                  = 0;
2579         p->se.slice_max                 = 0;
2580         p->se.wait_max                  = 0;
2581 #endif
2582
2583         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2584         p->se.on_rq = 0;
2585         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2586
2587 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2588         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2589 #endif
2590
2591         /*
2592          * We mark the process as running here, but have not actually
2593          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2594          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2595          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2596          */
2597         p->state = TASK_RUNNING;
2598 }
2599
2600 /*
2601  * fork()/clone()-time setup:
2602  */
2603 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2604 {
2605         int cpu = get_cpu();
2606
2607         __sched_fork(p);
2608
2609 #ifdef CONFIG_SMP
2610         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2611 #endif
2612         set_task_cpu(p, cpu);
2613
2614         /*
2615          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2616          */
2617         p->prio = current->normal_prio;
2618         if (!rt_prio(p->prio))
2619                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2620
2621 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2622         if (likely(sched_info_on()))
2623                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2624 #endif
2625 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2626         p->oncpu = 0;
2627 #endif
2628 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2629         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2630         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2631 #endif
2632         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2633
2634         put_cpu();
2635 }
2636
2637 /*
2638  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2639  *
2640  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2641  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2642  * on the runqueue and wakes it.
2643  */
2644 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2645 {
2646         unsigned long flags;
2647         struct rq *rq;
2648
2649         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2650         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2651         update_rq_clock(rq);
2652
2653         p->prio = effective_prio(p);
2654
2655         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2656                 activate_task(rq, p, 0);
2657         } else {
2658                 /*
2659                  * Let the scheduling class do new task startup
2660                  * management (if any):
2661                  */
2662                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2663                 inc_nr_running(rq);
2664         }
2665         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2666         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2667 #ifdef CONFIG_SMP
2668         if (p->sched_class->task_wake_up)
2669                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2670 #endif
2671         task_rq_unlock(rq, &flags);
2672 }
2673
2674 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2675
2676 /**
2677  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2678  * @notifier: notifier struct to register
2679  */
2680 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2681 {
2682         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2683 }
2684 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2685
2686 /**
2687  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2688  * @notifier: notifier struct to unregister
2689  *
2690  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2691  */
2692 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2693 {
2694         hlist_del(&notifier->link);
2695 }
2696 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2697
2698 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2699 {
2700         struct preempt_notifier *notifier;
2701         struct hlist_node *node;
2702
2703         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2704                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2705 }
2706
2707 static void
2708 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2709                                  struct task_struct *next)
2710 {
2711         struct preempt_notifier *notifier;
2712         struct hlist_node *node;
2713
2714         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2715                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2716 }
2717
2718 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2719
2720 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2721 {
2722 }
2723
2724 static void
2725 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2726                                  struct task_struct *next)
2727 {
2728 }
2729
2730 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2731
2732 /**
2733  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2734  * @rq: the runqueue preparing to switch
2735  * @prev: the current task that is being switched out
2736  * @next: the task we are going to switch to.
2737  *
2738  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2739  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2740  * switch.
2741  *
2742  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2743  * hooks.
2744  */
2745 static inline void
2746 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2747                     struct task_struct *next)
2748 {
2749         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2750         prepare_lock_switch(rq, next);
2751         prepare_arch_switch(next);
2752 }
2753
2754 /**
2755  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2756  * @rq: runqueue associated with task-switch
2757  * @prev: the thread we just switched away from.
2758  *
2759  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2760  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2761  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2762  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2763  *
2764  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2765  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2766  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2767  * details.)
2768  */
2769 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2770         __releases(rq->lock)
2771 {
2772         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2773         long prev_state;
2774 #ifdef CONFIG_SMP
2775         int post_schedule = 0;
2776
2777         if (current->sched_class->needs_post_schedule)
2778                 post_schedule = current->sched_class->needs_post_schedule(rq);
2779 #endif
2780
2781         rq->prev_mm = NULL;
2782
2783         /*
2784          * A task struct has one reference for the use as "current".
2785          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2786          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2787          * the scheduled task must drop that reference.
2788          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2789          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2790          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2791          * be dropped twice.
2792          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2793          */
2794         prev_state = prev->state;
2795         finish_arch_switch(prev);
2796         perf_counter_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2797         finish_lock_switch(rq, prev);
2798 #ifdef CONFIG_SMP
2799         if (post_schedule)
2800                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2801 #endif
2802
2803         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2804         if (mm)
2805                 mmdrop(mm);
2806         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2807                 /*
2808                  * Remove function-return probe instances associated with this
2809                  * task and put them back on the free list.
2810                  */
2811                 kprobe_flush_task(prev);
2812                 put_task_struct(prev);
2813         }
2814 }
2815
2816 /**
2817  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2818  * @prev: the thread we just switched away from.
2819  */
2820 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2821         __releases(rq->lock)
2822 {
2823         struct rq *rq = this_rq();
2824
2825         finish_task_switch(rq, prev);
2826 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2827         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2828         preempt_enable();
2829 #endif
2830         if (current->set_child_tid)
2831                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2832 }
2833
2834 /*
2835  * context_switch - switch to the new MM and the new
2836  * thread's register state.
2837  */
2838 static inline void
2839 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2840                struct task_struct *next)
2841 {
2842         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2843
2844         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2845         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2846         mm = next->mm;
2847         oldmm = prev->active_mm;
2848         /*
2849          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2850          * combine the page table reload and the switch backend into
2851          * one hypercall.
2852          */
2853         arch_start_context_switch(prev);
2854
2855         if (unlikely(!mm)) {
2856                 next->active_mm = oldmm;
2857                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2858                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2859         } else
2860                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2861
2862         if (unlikely(!prev->mm)) {
2863                 prev->active_mm = NULL;
2864                 rq->prev_mm = oldmm;
2865         }
2866         /*
2867          * Since the runqueue lock will be released by the next
2868          * task (which is an invalid locking op but in the case
2869          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2870          * do an early lockdep release here:
2871          */
2872 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2873         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2874 #endif
2875
2876         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2877         switch_to(prev, next, prev);
2878
2879         barrier();
2880         /*
2881          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2882          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2883          * frame will be invalid.
2884          */
2885         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2886 }
2887
2888 /*
2889  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2890  *
2891  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2892  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2893  * number of context switches performed since bootup.
2894  */
2895 unsigned long nr_running(void)
2896 {
2897         unsigned long i, sum = 0;
2898
2899         for_each_online_cpu(i)
2900                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2901
2902         return sum;
2903 }
2904
2905 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2906 {
2907         unsigned long i, sum = 0;
2908
2909         for_each_possible_cpu(i)
2910                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2911
2912         /*
2913          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2914          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2915          */
2916         if (unlikely((long)sum < 0))
2917                 sum = 0;
2918
2919         return sum;
2920 }
2921
2922 unsigned long long nr_context_switches(void)
2923 {
2924         int i;
2925         unsigned long long sum = 0;
2926
2927         for_each_possible_cpu(i)
2928                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2929
2930         return sum;
2931 }
2932
2933 unsigned long nr_iowait(void)
2934 {
2935         unsigned long i, sum = 0;
2936
2937         for_each_possible_cpu(i)
2938                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2939
2940         return sum;
2941 }
2942
2943 /* Variables and functions for calc_load */
2944 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2945 static unsigned long calc_load_update;
2946 unsigned long avenrun[3];
2947 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2948
2949 /**
2950  * get_avenrun - get the load average array
2951  * @loads:      pointer to dest load array
2952  * @offset:     offset to add
2953  * @shift:      shift count to shift the result left
2954  *
2955  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2956  */
2957 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2958 {
2959         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2960         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2961         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2962 }
2963
2964 static unsigned long
2965 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2966 {
2967         load *= exp;
2968         load += active * (FIXED_1 - exp);
2969         return load >> FSHIFT;
2970 }
2971
2972 /*
2973  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2974  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2975  */
2976 void calc_global_load(void)
2977 {
2978         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
2979         long active;
2980
2981         if (time_before(jiffies, upd))
2982                 return;
2983
2984         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2985         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2986
2987         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2988         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2989         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2990
2991         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2992 }
2993
2994 /*
2995  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
2996  */
2997 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2998 {
2999         long nr_active, delta;
3000
3001         nr_active = this_rq->nr_running;
3002         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3003
3004         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3005                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3006                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3007                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3008         }
3009 }
3010
3011 /*
3012  * Externally visible per-cpu scheduler statistics:
3013  * cpu_nr_migrations(cpu) - number of migrations into that cpu
3014  */
3015 u64 cpu_nr_migrations(int cpu)
3016 {
3017         return cpu_rq(cpu)->nr_migrations_in;
3018 }
3019
3020 /*
3021  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3022  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3023  */
3024 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3025 {
3026         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3027         int i, scale;
3028
3029         this_rq->nr_load_updates++;
3030
3031         /* Update our load: */
3032         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3033                 unsigned long old_load, new_load;
3034
3035                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3036
3037                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3038                 new_load = this_load;
3039                 /*
3040                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3041                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3042                  * example.
3043                  */
3044                 if (new_load > old_load)
3045                         new_load += scale-1;
3046                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3047         }
3048
3049         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3050                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3051                 calc_load_account_active(this_rq);
3052         }
3053 }
3054
3055 #ifdef CONFIG_SMP
3056
3057 /*
3058  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3059  *
3060  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3061  * you need to do so manually before calling.
3062  */
3063 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3064         __acquires(rq1->lock)
3065         __acquires(rq2->lock)
3066 {
3067         BUG_ON(!irqs_disabled());
3068         if (rq1 == rq2) {
3069                 spin_lock(&rq1->lock);
3070                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3071         } else {
3072                 if (rq1 < rq2) {
3073                         spin_lock(&rq1->lock);
3074                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3075                 } else {
3076                         spin_lock(&rq2->lock);
3077                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3078                 }
3079         }
3080         update_rq_clock(rq1);
3081         update_rq_clock(rq2);
3082 }
3083
3084 /*
3085  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3086  *
3087  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3088  * you need to do so manually after calling.
3089  */
3090 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3091         __releases(rq1->lock)
3092         __releases(rq2->lock)
3093 {
3094         spin_unlock(&rq1->lock);
3095         if (rq1 != rq2)
3096                 spin_unlock(&rq2->lock);
3097         else
3098                 __release(rq2->lock);
3099 }
3100
3101 /*
3102  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3103  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3104  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3105  * the cpu_allowed mask is restored.
3106  */
3107 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3108 {
3109         struct migration_req req;
3110         unsigned long flags;
3111         struct rq *rq;
3112
3113         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3114         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3115             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3116                 goto out;
3117
3118         /* force the process onto the specified CPU */
3119         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3120                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3121                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3122
3123                 get_task_struct(mt);
3124                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3125                 wake_up_process(mt);
3126                 put_task_struct(mt);
3127                 wait_for_completion(&req.done);
3128
3129                 return;
3130         }
3131 out:
3132         task_rq_unlock(rq, &flags);
3133 }
3134
3135 /*
3136  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3137  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3138  */
3139 void sched_exec(void)
3140 {
3141         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3142         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3143         put_cpu();
3144         if (new_cpu != this_cpu)
3145                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3146 }
3147
3148 /*
3149  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3150  * Both runqueues must be locked.
3151  */
3152 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3153                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3154 {
3155         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3156         set_task_cpu(p, this_cpu);
3157         activate_task(this_rq, p, 0);
3158         /*
3159          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3160          * to be always true for them.
3161          */
3162         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3163 }
3164
3165 /*
3166  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3167  */
3168 static
3169 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3170                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3171                      int *all_pinned)
3172 {
3173         int tsk_cache_hot = 0;
3174         /*
3175          * We do not migrate tasks that are:
3176          * 1) running (obviously), or
3177          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3178          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3179          */
3180         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3181                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3182                 return 0;
3183         }
3184         *all_pinned = 0;
3185
3186         if (task_running(rq, p)) {
3187                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3188                 return 0;
3189         }
3190
3191         /*
3192          * Aggressive migration if:
3193          * 1) task is cache cold, or
3194          * 2) too many balance attempts have failed.
3195          */
3196
3197         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3198         if (!tsk_cache_hot ||
3199                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3200 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3201                 if (tsk_cache_hot) {
3202                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3203                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3204                 }
3205 #endif
3206                 return 1;
3207         }
3208
3209         if (tsk_cache_hot) {
3210                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3211                 return 0;
3212         }
3213         return 1;
3214 }
3215
3216 static unsigned long
3217 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3218               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3219               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3220               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3221 {
3222         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3223         struct task_struct *p;
3224         long rem_load_move = max_load_move;
3225
3226         if (max_load_move == 0)
3227                 goto out;
3228
3229         pinned = 1;
3230
3231         /*
3232          * Start the load-balancing iterator:
3233          */
3234         p = iterator->start(iterator->arg);
3235 next:
3236         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3237                 goto out;
3238
3239         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3240             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3241                 p = iterator->next(iterator->arg);
3242                 goto next;
3243         }
3244
3245         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3246         pulled++;
3247         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3248
3249 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3250         /*
3251          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3252          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3253          * section.
3254          */
3255         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3256                 goto out;
3257 #endif
3258
3259         /*
3260          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3261          */
3262         if (rem_load_move > 0) {
3263                 if (p->prio < *this_best_prio)
3264                         *this_best_prio = p->prio;
3265                 p = iterator->next(iterator->arg);
3266                 goto next;
3267         }
3268 out:
3269         /*
3270          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3271          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3272          * inside pull_task().
3273          */
3274         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3275
3276         if (all_pinned)
3277                 *all_pinned = pinned;
3278
3279         return max_load_move - rem_load_move;
3280 }
3281
3282 /*
3283  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3284  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3285  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3286  *
3287  * Called with both runqueues locked.
3288  */
3289 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3290                       unsigned long max_load_move,
3291                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3292                       int *all_pinned)
3293 {
3294         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3295         unsigned long total_load_moved = 0;
3296         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3297
3298         do {
3299                 total_load_moved +=
3300                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3301                                 max_load_move - total_load_moved,
3302                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3303                 class = class->next;
3304
3305 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3306                 /*
3307                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3308                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3309                  * the critical section.
3310                  */
3311                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3312                         break;
3313 #endif
3314         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3315
3316         return total_load_moved > 0;
3317 }
3318
3319 static int
3320 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3321                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3322                    struct rq_iterator *iterator)
3323 {
3324         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3325         int pinned = 0;
3326
3327         while (p) {
3328                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3329                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3330                         /*
3331                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3332                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3333                          * stats here rather than inside pull_task().
3334                          */
3335                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3336
3337                         return 1;
3338                 }
3339                 p = iterator->next(iterator->arg);
3340         }
3341
3342         return 0;
3343 }
3344
3345 /*
3346  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3347  * part of active balancing operations within "domain".
3348  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3349  *
3350  * Called with both runqueues locked.
3351  */
3352 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3353                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3354 {
3355         const struct sched_class *class;
3356
3357         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3358                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3359                         return 1;
3360
3361         return 0;
3362 }
3363 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3364 /*
3365  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3366  *              during load balancing.
3367  */
3368 struct sd_lb_stats {
3369         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3370         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3371         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3372         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3373         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3374
3375         /** Statistics of this group */
3376         unsigned long this_load;
3377         unsigned long this_load_per_task;
3378         unsigned long this_nr_running;
3379
3380         /* Statistics of the busiest group */
3381         unsigned long max_load;
3382         unsigned long busiest_load_per_task;
3383         unsigned long busiest_nr_running;
3384
3385         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3386 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3387         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3388         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3389         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3390         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3391         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3392         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3393 #endif
3394 };
3395
3396 /*
3397  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3398  */
3399 struct sg_lb_stats {
3400         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3401         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3402         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3403         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3404         unsigned long group_capacity;
3405         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3406 };
3407
3408 /**
3409  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3410  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3411  */
3412 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3413 {
3414         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3415 }
3416
3417 /**
3418  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3419  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3420  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3421  */
3422 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3423                                         enum cpu_idle_type idle)
3424 {
3425         int load_idx;
3426
3427         switch (idle) {
3428         case CPU_NOT_IDLE:
3429                 load_idx = sd->busy_idx;
3430                 break;
3431
3432         case CPU_NEWLY_IDLE:
3433                 load_idx = sd->newidle_idx;
3434                 break;
3435         default:
3436                 load_idx = sd->idle_idx;
3437                 break;
3438         }
3439
3440         return load_idx;
3441 }
3442
3443
3444 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3445 /**
3446  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3447  * the given sched_domain, during load balancing.
3448  *
3449  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3450  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3451  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3452  */
3453 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3454         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3455 {
3456         /*
3457          * Busy processors will not participate in power savings
3458          * balance.
3459          */
3460         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3461                 sds->power_savings_balance = 0;
3462         else {
3463                 sds->power_savings_balance = 1;
3464                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3465                 sds->leader_nr_running = 0;
3466         }
3467 }
3468
3469 /**
3470  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3471  * sched_domain while performing load balancing.
3472  *
3473  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3474  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3475  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3476  *              load balancing ?
3477  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3478  */
3479 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3480         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3481 {
3482
3483         if (!sds->power_savings_balance)
3484                 return;
3485
3486         /*
3487          * If the local group is idle or completely loaded
3488          * no need to do power savings balance at this domain
3489          */
3490         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3491                                 !sds->this_nr_running))
3492                 sds->power_savings_balance = 0;
3493
3494         /*
3495          * If a group is already running at full capacity or idle,
3496          * don't include that group in power savings calculations
3497          */
3498         if (!sds->power_savings_balance ||
3499                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3500                 !sgs->sum_nr_running)
3501                 return;
3502
3503         /*
3504          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3505          * This is the group from where we need to pick up the load
3506          * for saving power
3507          */
3508         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3509             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3510              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3511                 sds->group_min = group;
3512                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3513                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3514                                                 sgs->sum_nr_running;
3515         }
3516
3517         /*
3518          * Calculate the group which is almost near its
3519          * capacity but still has some space to pick up some load
3520          * from other group and save more power
3521          */
3522         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity - 1)
3523                 return;
3524
3525         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3526             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3527              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3528                 sds->group_leader = group;
3529                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3530         }
3531 }
3532
3533 /**
3534  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3535  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3536  *      under consideration.
3537  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3538  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3539  *
3540  * Description:
3541  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3542  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3543  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3544  *
3545  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3546  * Else returns 0.
3547  */
3548 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3549                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3550 {
3551         if (!sds->power_savings_balance)
3552                 return 0;
3553
3554         if (sds->this != sds->group_leader ||
3555                         sds->group_leader == sds->group_min)
3556                 return 0;
3557
3558         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3559         sds->busiest = sds->group_min;
3560
3561         if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3562                 cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3563                         group_first_cpu(sds->group_leader);
3564         }
3565
3566         return 1;
3567
3568 }
3569 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3570 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3571         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3572 {
3573         return;
3574 }
3575
3576 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3577         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3578 {
3579         return;
3580 }
3581
3582 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3583                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3584 {
3585         return 0;
3586 }
3587 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3588
3589
3590 /**
3591  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3592  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3593  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3594  * @idle: Idle status of this_cpu
3595  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3596  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3597  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3598  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3599  * @balance: Should we balance.
3600  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3601  */
3602 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_group *group, int this_cpu,
3603                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3604                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3605                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3606 {
3607         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3608         int i;
3609         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3610         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3611         unsigned long avg_load_per_task;
3612
3613         if (local_group)
3614                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3615
3616         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3617         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3618         max_cpu_load = 0;
3619         min_cpu_load = ~0UL;
3620
3621         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3622                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3623
3624                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3625                         *sd_idle = 0;
3626
3627                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3628                 if (local_group) {
3629                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3630                                 first_idle_cpu = 1;
3631                                 balance_cpu = i;
3632                         }
3633
3634                         load = target_load(i, load_idx);
3635                 } else {
3636                         load = source_load(i, load_idx);
3637                         if (load > max_cpu_load)
3638                                 max_cpu_load = load;
3639                         if (min_cpu_load > load)
3640                                 min_cpu_load = load;
3641                 }
3642
3643                 sgs->group_load += load;
3644                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3645                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3646
3647                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3648         }
3649
3650         /*
3651          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3652          * is eligible for doing load balancing at this and above
3653          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3654          * to do the newly idle load balance.
3655          */
3656         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3657             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3658                 *balance = 0;
3659                 return;
3660         }
3661
3662         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3663         sgs->avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3664                         sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3665
3666
3667         /*
3668          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3669          * than the average weight of two tasks.
3670          *
3671          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3672          *      might not be a suitable number - should we keep a
3673          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3674          *      the hierarchy?
3675          */
3676         avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3677                         sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3678
3679         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3680                 sgs->group_imb = 1;
3681
3682         sgs->group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3683
3684 }
3685
3686 /**
3687  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3688  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3689  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3690  * @idle: Idle status of this_cpu
3691  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3692  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3693  * @balance: Should we balance.
3694  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3695  */
3696 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3697                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3698                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3699                         struct sd_lb_stats *sds)
3700 {
3701         struct sched_group *group = sd->groups;
3702         struct sg_lb_stats sgs;
3703         int load_idx;
3704
3705         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3706         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3707
3708         do {
3709                 int local_group;
3710
3711                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3712                                                sched_group_cpus(group));
3713                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3714                 update_sg_lb_stats(group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3715                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3716
3717                 if (local_group && balance && !(*balance))
3718                         return;
3719
3720                 sds->total_load += sgs.group_load;
3721                 sds->total_pwr += group->__cpu_power;
3722
3723                 if (local_group) {
3724                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3725                         sds->this = group;
3726                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3727                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3728                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3729                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3730                                 sgs.group_imb)) {
3731                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3732                         sds->busiest = group;
3733                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3734                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3735                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3736                 }
3737
3738                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3739                 group = group->next;
3740         } while (group != sd->groups);
3741
3742 }
3743
3744 /**
3745  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3746  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3747  *                      load balancing.
3748  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3749  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3750  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3751  */
3752 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3753                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3754 {
3755         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3756         unsigned int imbn = 2;
3757
3758         if (sds->this_nr_running) {
3759                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3760                 if (sds->busiest_load_per_task >
3761                                 sds->this_load_per_task)
3762                         imbn = 1;
3763         } else
3764                 sds->this_load_per_task =
3765                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3766
3767         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3768                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3769                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3770                 return;
3771         }
3772
3773         /*
3774          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3775          * however we may be able to increase total CPU power used by
3776          * moving them.
3777          */
3778
3779         pwr_now += sds->busiest->__cpu_power *
3780                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3781         pwr_now += sds->this->__cpu_power *
3782                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3783         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3784
3785         /* Amount of load we'd subtract */
3786         tmp = sg_div_cpu_power(sds->busiest,
3787                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3788         if (sds->max_load > tmp)
3789                 pwr_move += sds->busiest->__cpu_power *
3790                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3791
3792         /* Amount of load we'd add */
3793         if (sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power <
3794                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3795                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3796                         sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power);
3797         else
3798                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3799                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3800         pwr_move += sds->this->__cpu_power *
3801                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3802         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3803
3804         /* Move if we gain throughput */
3805         if (pwr_move > pwr_now)
3806                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3807 }
3808
3809 /**
3810  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3811  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3812  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3813  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3814  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3815  */
3816 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3817                 unsigned long *imbalance)
3818 {
3819         unsigned long max_pull;
3820         /*
3821          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3822          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3823          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3824          */
3825         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3826                 *imbalance = 0;
3827                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3828         }
3829
3830         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3831         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3832                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3833
3834         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3835         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->__cpu_power,
3836                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->__cpu_power)
3837                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3838
3839         /*
3840          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3841          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3842          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3843          * moved
3844          */
3845         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3846                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3847
3848 }
3849 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3850
3851 /**
3852  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3853  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3854  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3855  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3856  * such a group exists.
3857  *
3858  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3859  * to restore balance.
3860  *
3861  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3862  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3863  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3864  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3865  * @idle: The idle status of this_cpu.
3866  * @sd_idle: The idleness of sd
3867  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3868  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3869  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3870  *
3871  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3872  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3873  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3874  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3875  */
3876 static struct sched_group *
3877 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3878                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3879                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3880 {
3881         struct sd_lb_stats sds;
3882
3883         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3884
3885         /*
3886          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3887          * this level.
3888          */
3889         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3890                                         balance, &sds);
3891
3892         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
3893         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
3894          *    at this level.
3895          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
3896          * 3) This group is the busiest group.
3897          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
3898          *    sched_domain.
3899          * 5) The imbalance is within the specified limit.
3900          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
3901          */
3902         if (balance && !(*balance))
3903                 goto ret;
3904
3905         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3906                 goto out_balanced;
3907
3908         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3909                 goto out_balanced;
3910
3911         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3912
3913         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
3914                 goto out_balanced;
3915
3916         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3917                 goto out_balanced;
3918
3919         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
3920         if (sds.group_imb)
3921                 sds.busiest_load_per_task =
3922                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
3923
3924         /*
3925          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3926          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3927          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3928          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3929          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3930          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3931          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3932          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3933          * appear as very large values with unsigned longs.
3934          */
3935         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
3936                 goto out_balanced;
3937
3938         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
3939         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
3940         return sds.busiest;
3941
3942 out_balanced:
3943         /*
3944          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
3945          * to save power.
3946          */
3947         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
3948                 return sds.busiest;
3949 ret:
3950         *imbalance = 0;
3951         return NULL;
3952 }
3953
3954 /*
3955  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3956  */
3957 static struct rq *
3958 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3959                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3960 {
3961         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3962         unsigned long max_load = 0;
3963         int i;
3964
3965         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3966                 unsigned long wl;
3967
3968                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3969                         continue;
3970
3971                 rq = cpu_rq(i);
3972                 wl = weighted_cpuload(i);
3973
3974                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3975                         continue;
3976
3977                 if (wl > max_load) {
3978                         max_load = wl;
3979                         busiest = rq;
3980                 }
3981         }
3982
3983         return busiest;
3984 }
3985
3986 /*
3987  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3988  * so long as it is large enough.
3989  */
3990 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3991
3992 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
3993 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
3994
3995 /*
3996  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3997  * tasks if there is an imbalance.
3998  */
3999 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4000                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4001                         int *balance)
4002 {
4003         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4004         struct sched_group *group;
4005         unsigned long imbalance;
4006         struct rq *busiest;
4007         unsigned long flags;
4008         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4009
4010         cpumask_setall(cpus);
4011
4012         /*
4013          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4014          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4015          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4016          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4017          */
4018         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4019             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4020                 sd_idle = 1;
4021
4022         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4023
4024 redo:
4025         update_shares(sd);
4026         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4027                                    cpus, balance);
4028
4029         if (*balance == 0)
4030                 goto out_balanced;
4031
4032         if (!group) {
4033                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4034                 goto out_balanced;
4035         }
4036
4037         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4038         if (!busiest) {
4039                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4040                 goto out_balanced;
4041         }
4042
4043         BUG_ON(busiest == this_rq);
4044
4045         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4046
4047         ld_moved = 0;
4048         if (busiest->nr_running > 1) {
4049                 /*
4050                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4051                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4052                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4053                  * correctly treated as an imbalance.
4054                  */
4055                 local_irq_save(flags);
4056                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4057                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4058                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4059                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4060                 local_irq_restore(flags);
4061
4062                 /*
4063                  * some other cpu did the load balance for us.
4064                  */
4065                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4066                         resched_cpu(this_cpu);
4067
4068                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4069                 if (unlikely(all_pinned)) {
4070                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4071                         if (!cpumask_empty(cpus))
4072                                 goto redo;
4073                         goto out_balanced;
4074                 }
4075         }
4076
4077         if (!ld_moved) {
4078                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4079                 sd->nr_balance_failed++;
4080
4081                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4082
4083                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4084
4085                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4086                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4087                          */
4088                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4089                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4090                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4091                                 all_pinned = 1;
4092                                 goto out_one_pinned;
4093                         }
4094
4095                         if (!busiest->active_balance) {
4096                                 busiest->active_balance = 1;
4097                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4098                                 active_balance = 1;
4099                         }
4100                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4101                         if (active_balance)
4102                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4103
4104                         /*
4105                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4106                          * counter.
4107                          */
4108                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4109                 }
4110         } else
4111                 sd->nr_balance_failed = 0;
4112
4113         if (likely(!active_balance)) {
4114                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4115                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4116         } else {
4117                 /*
4118                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4119                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4120                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4121                  * move_tasks).
4122                  */
4123                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4124                         sd->balance_interval *= 2;
4125         }
4126
4127         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4128             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4129                 ld_moved = -1;
4130
4131         goto out;
4132
4133 out_balanced:
4134         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4135
4136         sd->nr_balance_failed = 0;
4137
4138 out_one_pinned:
4139         /* tune up the balancing interval */
4140         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4141                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4142                 sd->balance_interval *= 2;
4143
4144         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4145             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4146                 ld_moved = -1;
4147         else
4148                 ld_moved = 0;
4149 out:
4150         if (ld_moved)
4151                 update_shares(sd);
4152         return ld_moved;
4153 }
4154
4155 /*
4156  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4157  * tasks if there is an imbalance.
4158  *
4159  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4160  * this_rq is locked.
4161  */
4162 static int
4163 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4164 {
4165         struct sched_group *group;
4166         struct rq *busiest = NULL;
4167         unsigned long imbalance;
4168         int ld_moved = 0;
4169         int sd_idle = 0;
4170         int all_pinned = 0;
4171         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4172
4173         cpumask_setall(cpus);
4174
4175         /*
4176          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4177          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4178          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4179          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4180          */
4181         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4182             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4183                 sd_idle = 1;
4184
4185         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4186 redo:
4187         update_shares_locked(this_rq, sd);
4188         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4189                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4190         if (!group) {
4191                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4192                 goto out_balanced;
4193         }
4194
4195         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4196         if (!busiest) {
4197                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4198                 goto out_balanced;
4199         }
4200
4201         BUG_ON(busiest == this_rq);
4202
4203         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4204
4205         ld_moved = 0;
4206         if (busiest->nr_running > 1) {
4207                 /* Attempt to move tasks */
4208                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4209                 /* this_rq->clock is already updated */
4210                 update_rq_clock(busiest);
4211                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4212                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4213                                         &all_pinned);
4214                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4215
4216                 if (unlikely(all_pinned)) {
4217                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4218                         if (!cpumask_empty(cpus))
4219                                 goto redo;
4220                 }
4221         }
4222
4223         if (!ld_moved) {
4224                 int active_balance = 0;
4225
4226                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4227                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4228                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4229                         return -1;
4230
4231                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4232                         return -1;
4233
4234                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4235                         return -1;
4236
4237                 /*
4238                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4239                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4240                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4241                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4242                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4243                  *
4244                  * The package power saving logic comes from
4245                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4246                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4247                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4248                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4249                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4250                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4251                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4252                  *
4253                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4254                  * will be more than one task in the source run queue and
4255                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4256                  * active balance code will not be triggered.
4257                  */
4258
4259                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4260                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4261
4262                 /*
4263                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4264                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4265                  */
4266                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4267                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4268                         all_pinned = 1;
4269                         return ld_moved;
4270                 }
4271
4272                 if (!busiest->active_balance) {
4273                         busiest->active_balance = 1;
4274                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4275                         active_balance = 1;
4276                 }
4277
4278                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4279                 /*
4280                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4281                  */
4282                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4283                 if (active_balance)
4284                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4285                 spin_lock(&this_rq->lock);
4286
4287         } else
4288                 sd->nr_balance_failed = 0;
4289
4290         update_shares_locked(this_rq, sd);
4291         return ld_moved;
4292
4293 out_balanced:
4294         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4295         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4296             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4297                 return -1;
4298         sd->nr_balance_failed = 0;
4299
4300         return 0;
4301 }
4302
4303 /*
4304  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4305  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4306  */
4307 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4308 {
4309         struct sched_domain *sd;
4310         int pulled_task = 0;
4311         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4312
4313         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4314                 unsigned long interval;
4315
4316                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4317                         continue;
4318
4319                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4320                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4321                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4322                                                            sd);
4323
4324                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4325                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4326                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4327                 if (pulled_task)
4328                         break;
4329         }
4330         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4331                 /*
4332                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4333                  * a busy processor. So reset next_balance.
4334                  */
4335                 this_rq->next_balance = next_balance;
4336         }
4337 }
4338
4339 /*
4340  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4341  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4342  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4343  * logical imbalances.
4344  *
4345  * Called with busiest_rq locked.
4346  */
4347 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4348 {
4349         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4350         struct sched_domain *sd;
4351         struct rq *target_rq;
4352
4353         /* Is there any task to move? */
4354         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4355                 return;
4356
4357         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4358
4359         /*
4360          * This condition is "impossible", if it occurs
4361          * we need to fix it. Originally reported by
4362          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4363          */
4364         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4365
4366         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4367         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4368         update_rq_clock(busiest_rq);
4369         update_rq_clock(target_rq);
4370
4371         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4372         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4373                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4374                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4375                                 break;
4376         }
4377
4378         if (likely(sd)) {
4379                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4380
4381                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4382                                   sd, CPU_IDLE))
4383                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4384                 else
4385                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4386         }
4387         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4388 }
4389
4390 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4391 static struct {
4392         atomic_t load_balancer;
4393         cpumask_var_t cpu_mask;
4394         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4395 } nohz ____cacheline_aligned = {
4396         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4397 };
4398
4399 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4400 /**
4401  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4402  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4403  *              be returned.
4404  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4405  *              for the given cpu.
4406  *
4407  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4408  */
4409 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4410 {
4411         struct sched_domain *sd;
4412
4413         for_each_domain(cpu, sd)
4414                 if (sd && (sd->flags & flag))
4415                         break;
4416
4417         return sd;
4418 }
4419
4420 /**
4421  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4422  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4423  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4424  *              for cpu.
4425  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4426  *
4427  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4428  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4429  */
4430 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4431         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4432                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4433
4434 /**
4435  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4436  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4437  *
4438  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4439  *
4440  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4441  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4442  * sched_group is semi-idle or not.
4443  */
4444 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4445 {
4446         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4447                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4448
4449         /*
4450          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4451          * and atleast one idle cpu.
4452          */
4453         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4454                 return 0;
4455
4456         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4457                 return 0;
4458
4459         return 1;
4460 }
4461 /**
4462  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4463  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4464  *
4465  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4466  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4467  *
4468  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4469  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4470  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4471  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4472  */
4473 static int find_new_ilb(int cpu)
4474 {
4475         struct sched_domain *sd;
4476         struct sched_group *ilb_group;
4477
4478         /*
4479          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4480          * when power-aware load balancing is enabled
4481          */
4482         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4483                 goto out_done;
4484
4485         /*
4486          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4487          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4488          */
4489         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4490                 goto out_done;
4491
4492         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4493                 ilb_group = sd->groups;
4494
4495                 do {
4496                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4497                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4498
4499                         ilb_group = ilb_group->next;
4500
4501                 } while (ilb_group != sd->groups);
4502         }
4503
4504 out_done:
4505         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4506 }
4507 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4508 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4509 {
4510         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4511 }
4512 #endif
4513
4514 /*
4515  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4516  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4517  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4518  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4519  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4520  * arrives...
4521  *
4522  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4523  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4524  * nohz.cpu_mask..
4525  *
4526  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4527  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4528  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4529  * there is no need for ilb owner.
4530  *
4531  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4532  * next busy scheduler_tick()
4533  */
4534 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4535 {
4536         int cpu = smp_processor_id();
4537
4538         if (stop_tick) {
4539                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4540
4541                 if (!cpu_active(cpu)) {
4542                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4543                                 return 0;
4544
4545                         /*
4546                          * If we are going offline and still the leader,
4547                          * give up!
4548                          */
4549                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4550                                 BUG();
4551
4552                         return 0;
4553                 }
4554
4555                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4556
4557                 /* time for ilb owner also to sleep */
4558                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4559                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4560                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4561                         return 0;
4562                 }
4563
4564                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4565                         /* make me the ilb owner */
4566                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4567                                 return 1;
4568                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4569                         int new_ilb;
4570
4571                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4572                                                 sched_mc_power_savings))
4573                                 return 1;
4574                         /*
4575                          * Check to see if there is a more power-efficient
4576                          * ilb.
4577                          */
4578                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4579                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4580                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4581                                 resched_cpu(new_ilb);
4582                                 return 0;
4583                         }
4584                         return 1;
4585                 }
4586         } else {
4587                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4588                         return 0;
4589
4590                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4591
4592                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4593                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4594                                 BUG();
4595         }
4596         return 0;
4597 }
4598 #endif
4599
4600 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4601
4602 /*
4603  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4604  * and initiates a balancing operation if so.
4605  *
4606  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4607  */
4608 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4609 {
4610         int balance = 1;
4611         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4612         unsigned long interval;
4613         struct sched_domain *sd;
4614         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4615         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4616         int update_next_balance = 0;
4617         int need_serialize;
4618
4619         for_each_domain(cpu, sd) {
4620                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4621                         continue;
4622
4623                 interval = sd->balance_interval;
4624                 if (idle != CPU_IDLE)
4625                         interval *= sd->busy_factor;
4626
4627                 /* scale ms to jiffies */
4628                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4629                 if (unlikely(!interval))
4630                         interval = 1;
4631                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4632                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4633
4634                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4635
4636                 if (need_serialize) {
4637                         if (!spin_trylock(&balancing))
4638                                 goto out;
4639                 }
4640
4641                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4642                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4643                                 /*
4644                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4645                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4646                                  * not idle.
4647                                  */
4648                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4649                         }
4650                         sd->last_balance = jiffies;
4651                 }
4652                 if (need_serialize)
4653                         spin_unlock(&balancing);
4654 out:
4655                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4656                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4657                         update_next_balance = 1;
4658                 }
4659
4660                 /*
4661                  * Stop the load balance at this level. There is another
4662                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4663                  * actively.
4664                  */
4665                 if (!balance)
4666                         break;
4667         }
4668
4669         /*
4670          * next_balance will be updated only when there is a need.
4671          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4672          * updated.
4673          */
4674         if (likely(update_next_balance))
4675                 rq->next_balance = next_balance;
4676 }
4677
4678 /*
4679  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4680  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4681  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4682  */
4683 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4684 {
4685         int this_cpu = smp_processor_id();
4686         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4687         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4688                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4689
4690         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4691
4692 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4693         /*
4694          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4695          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4696          * stopped.
4697          */
4698         if (this_rq->idle_at_tick &&
4699             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4700                 struct rq *rq;
4701                 int balance_cpu;
4702
4703                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4704                         if (balance_cpu == this_cpu)
4705                                 continue;
4706
4707                         /*
4708                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4709                          * work being done for other cpus. Next load
4710                          * balancing owner will pick it up.
4711                          */
4712                         if (need_resched())
4713                                 break;
4714
4715                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4716
4717                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4718                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4719                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4720                 }
4721         }
4722 #endif
4723 }
4724
4725 static inline int on_null_domain(int cpu)
4726 {
4727         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4728 }
4729
4730 /*
4731  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4732  *
4733  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4734  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4735  * if the whole system is idle.
4736  */
4737 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4738 {
4739 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4740         /*
4741          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4742          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4743          * load balancer.
4744          */
4745         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4746                 rq->in_nohz_recently = 0;
4747
4748                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4749                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4750                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4751                 }
4752
4753                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4754                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4755
4756                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4757                                 resched_cpu(ilb);
4758                 }
4759         }
4760
4761         /*
4762          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4763          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4764          */
4765         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4766             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4767                 resched_cpu(cpu);
4768                 return;
4769         }
4770
4771         /*
4772          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4773          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4774          */
4775         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4776             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4777                 return;
4778 #endif
4779         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4780         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4781             likely(!on_null_domain(cpu)))
4782                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4783 }
4784
4785 #else   /* CONFIG_SMP */
4786
4787 /*
4788  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4789  */
4790 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4791 {
4792 }
4793
4794 #endif
4795
4796 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4797
4798 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4799
4800 /*
4801  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4802  * @p in case that task is currently running.
4803  *
4804  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4805  */
4806 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4807 {
4808         u64 ns = 0;
4809
4810         if (task_current(rq, p)) {
4811                 update_rq_clock(rq);
4812                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4813                 if ((s64)ns < 0)
4814                         ns = 0;
4815         }
4816
4817         return ns;
4818 }
4819
4820 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4821 {
4822         unsigned long flags;
4823         struct rq *rq;
4824         u64 ns = 0;
4825
4826         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4827         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4828         task_rq_unlock(rq, &flags);
4829
4830         return ns;
4831 }
4832
4833 /*
4834  * Return accounted runtime for the task.
4835  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4836  * pending runtime that have not been accounted yet.
4837  */
4838 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4839 {
4840         unsigned long flags;
4841         struct rq *rq;
4842         u64 ns = 0;
4843
4844         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4845         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4846         task_rq_unlock(rq, &flags);
4847
4848         return ns;
4849 }
4850
4851 /*
4852  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
4853  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
4854  * pending runtime that have not been accounted yet.
4855  *
4856  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
4857  * so the return value not includes other pending runtime that other
4858  * running tasks might have.
4859  */
4860 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
4861 {
4862         struct task_cputime totals;
4863         unsigned long flags;
4864         struct rq *rq;
4865         u64 ns;
4866
4867         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4868         thread_group_cputime(p, &totals);
4869         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4870         task_rq_unlock(rq, &flags);
4871
4872         return ns;
4873 }
4874
4875 /*
4876  * Account user cpu time to a process.
4877  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4878  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4879  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4880  */
4881 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4882                        cputime_t cputime_scaled)
4883 {
4884         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4885         cputime64_t tmp;
4886
4887         /* Add user time to process. */
4888         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4889         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4890         account_group_user_time(p, cputime);
4891
4892         /* Add user time to cpustat. */
4893         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4894         if (TASK_NICE(p) > 0)
4895                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4896         else
4897                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4898
4899         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
4900         /* Account for user time used */
4901         acct_update_integrals(p);
4902 }
4903
4904 /*
4905  * Account guest cpu time to a process.
4906  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4907  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4908  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4909  */
4910 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4911                                cputime_t cputime_scaled)
4912 {
4913         cputime64_t tmp;
4914         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4915
4916         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4917
4918         /* Add guest time to process. */
4919         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4920         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4921         account_group_user_time(p, cputime);
4922         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4923
4924         /* Add guest time to cpustat. */
4925         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4926         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4927 }
4928
4929 /*
4930  * Account system cpu time to a process.
4931  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4932  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4933  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4934  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4935  */
4936 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4937                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4938 {
4939         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4940         cputime64_t tmp;
4941
4942         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4943                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4944                 return;
4945         }
4946
4947         /* Add system time to process. */
4948         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4949         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4950         account_group_system_time(p, cputime);
4951
4952         /* Add system time to cpustat. */
4953         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4954         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4955                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4956         else if (softirq_count())
4957                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4958         else
4959                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4960
4961         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
4962
4963         /* Account for system time used */
4964         acct_update_integrals(p);
4965 }
4966
4967 /*
4968  * Account for involuntary wait time.
4969  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4970  */
4971 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4972 {
4973         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4974         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4975
4976         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
4977 }
4978
4979 /*
4980  * Account for idle time.
4981  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4982  */
4983 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4984 {
4985         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4986         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4987         struct rq *rq = this_rq();
4988
4989         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4990                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4991         else
4992                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4993 }
4994
4995 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4996
4997 /*
4998  * Account a single tick of cpu time.
4999  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5000  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5001  */
5002 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5003 {
5004         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
5005         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
5006         struct rq *rq = this_rq();
5007
5008         if (user_tick)
5009                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5010         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5011                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
5012                                     one_jiffy_scaled);
5013         else
5014                 account_idle_time(one_jiffy);
5015 }
5016
5017 /*
5018  * Account multiple ticks of steal time.
5019  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5020  * @ticks: number of stolen ticks
5021  */
5022 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5023 {
5024         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5025 }
5026
5027 /*
5028  * Account multiple ticks of idle time.
5029  * @ticks: number of stolen ticks
5030  */
5031 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5032 {
5033         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5034 }
5035
5036 #endif
5037
5038 /*
5039  * Use precise platform statistics if available:
5040  */
5041 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5042 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5043 {
5044         return p->utime;
5045 }
5046
5047 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5048 {
5049         return p->stime;
5050 }
5051 #else
5052 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5053 {
5054         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
5055                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
5056         u64 temp;
5057
5058         /*
5059          * Use CFS's precise accounting:
5060          */
5061         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
5062
5063         if (total) {
5064                 temp *= utime;
5065                 do_div(temp, total);
5066         }
5067         utime = (clock_t)temp;
5068
5069         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
5070         return p->prev_utime;
5071 }
5072
5073 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5074 {
5075         clock_t stime;
5076
5077         /*
5078          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
5079          * the total, to make sure the total observed by userspace
5080          * grows monotonically - apps rely on that):
5081          */
5082         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
5083                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
5084
5085         if (stime >= 0)
5086                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
5087
5088         return p->prev_stime;
5089 }
5090 #endif
5091
5092 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
5093 {
5094         return p->gtime;
5095 }
5096
5097 /*
5098  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5099  * We call it with interrupts disabled.
5100  *
5101  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5102  * timeslices.
5103  */
5104 void scheduler_tick(void)
5105 {
5106         int cpu = smp_processor_id();
5107         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5108         struct task_struct *curr = rq->curr;
5109
5110         sched_clock_tick();
5111
5112         spin_lock(&rq->lock);
5113         update_rq_clock(rq);
5114         update_cpu_load(rq);
5115         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5116         spin_unlock(&rq->lock);
5117
5118         perf_counter_task_tick(curr, cpu);
5119
5120 #ifdef CONFIG_SMP
5121         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5122         trigger_load_balance(rq, cpu);
5123 #endif
5124 }
5125
5126 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5127 {
5128         if (in_lock_functions(addr)) {
5129                 addr = CALLER_ADDR2;
5130                 if (in_lock_functions(addr))
5131                         addr = CALLER_ADDR3;
5132         }
5133         return addr;
5134 }
5135
5136 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5137                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5138
5139 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5140 {
5141 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5142         /*
5143          * Underflow?
5144          */
5145         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5146                 return;
5147 #endif
5148         preempt_count() += val;
5149 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5150         /*
5151          * Spinlock count overflowing soon?
5152          */
5153         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5154                                 PREEMPT_MASK - 10);
5155 #endif
5156         if (preempt_count() == val)
5157                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5158 }
5159 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5160
5161 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5162 {
5163 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5164         /*
5165          * Underflow?
5166          */
5167         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5168                 return;
5169         /*
5170          * Is the spinlock portion underflowing?
5171          */
5172         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5173                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5174                 return;
5175 #endif
5176
5177         if (preempt_count() == val)
5178                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5179         preempt_count() -= val;
5180 }
5181 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5182
5183 #endif
5184
5185 /*
5186  * Print scheduling while atomic bug:
5187  */
5188 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5189 {
5190         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5191
5192         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5193                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5194
5195         debug_show_held_locks(prev);
5196         print_modules();
5197         if (irqs_disabled())
5198                 print_irqtrace_events(prev);
5199
5200         if (regs)
5201                 show_regs(regs);
5202         else
5203                 dump_stack();
5204 }
5205
5206 /*
5207  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5208  */
5209 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5210 {
5211         /*
5212          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5213          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5214          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5215          */
5216         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5217                 __schedule_bug(prev);
5218
5219         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5220
5221         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5222 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5223         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5224                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5225                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5226         }
5227 #endif
5228 }
5229
5230 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5231 {
5232         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
5233                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
5234
5235                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
5236                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5237
5238                 /*
5239                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5240                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5241                  * the avg_overlap on preemption.
5242                  *
5243                  * We use the average preemption runtime because that
5244                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5245                  * build up.
5246                  */
5247                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
5248         }
5249         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
5250 }
5251
5252 /*
5253  * Pick up the highest-prio task:
5254  */
5255 static inline struct task_struct *
5256 pick_next_task(struct rq *rq)
5257 {
5258         const struct sched_class *class;
5259         struct task_struct *p;
5260
5261         /*
5262          * Optimization: we know that if all tasks are in
5263          * the fair class we can call that function directly:
5264          */
5265         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5266                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5267                 if (likely(p))
5268                         return p;
5269         }
5270
5271         class = sched_class_highest;
5272         for ( ; ; ) {
5273                 p = class->pick_next_task(rq);
5274                 if (p)
5275                         return p;
5276                 /*
5277                  * Will never be NULL as the idle class always
5278                  * returns a non-NULL p:
5279                  */
5280                 class = class->next;
5281         }
5282 }
5283
5284 /*
5285  * schedule() is the main scheduler function.
5286  */
5287 asmlinkage void __sched schedule(void)
5288 {
5289         struct task_struct *prev, *next;
5290         unsigned long *switch_count;
5291         struct rq *rq;
5292         int cpu;
5293
5294 need_resched:
5295         preempt_disable();
5296         cpu = smp_processor_id();
5297         rq = cpu_rq(cpu);
5298         rcu_qsctr_inc(cpu);
5299         prev = rq->curr;
5300         switch_count = &prev->nivcsw;
5301
5302         release_kernel_lock(prev);
5303 need_resched_nonpreemptible:
5304
5305         schedule_debug(prev);
5306
5307         if (sched_feat(HRTICK))
5308                 hrtick_clear(rq);
5309
5310         spin_lock_irq(&rq->lock);
5311         update_rq_clock(rq);
5312         clear_tsk_need_resched(prev);
5313
5314         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5315                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5316                         prev->state = TASK_RUNNING;
5317                 else
5318                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5319                 switch_count = &prev->nvcsw;
5320         }
5321
5322 #ifdef CONFIG_SMP
5323         if (prev->sched_class->pre_schedule)
5324                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
5325 #endif
5326
5327         if (unlikely(!rq->nr_running))
5328                 idle_balance(cpu, rq);
5329
5330         put_prev_task(rq, prev);
5331         next = pick_next_task(rq);
5332
5333         if (likely(prev != next)) {
5334                 sched_info_switch(prev, next);
5335                 perf_counter_task_sched_out(prev, next, cpu);
5336
5337                 rq->nr_switches++;
5338                 rq->curr = next;
5339                 ++*switch_count;
5340
5341                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5342                 /*
5343                  * the context switch might have flipped the stack from under
5344                  * us, hence refresh the local variables.
5345                  */
5346                 cpu = smp_processor_id();
5347                 rq = cpu_rq(cpu);
5348         } else
5349                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5350
5351         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5352                 goto need_resched_nonpreemptible;
5353
5354         preempt_enable_no_resched();
5355         if (need_resched())
5356                 goto need_resched;
5357 }
5358 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5359
5360 #ifdef CONFIG_SMP
5361 /*
5362  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5363  * access and not reliable.
5364  */
5365 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5366 {
5367         unsigned int cpu;
5368         struct rq *rq;
5369
5370         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5371                 return 0;
5372
5373 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5374         /*
5375          * Need to access the cpu field knowing that
5376          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5377          * the mutex owner just released it and exited.
5378          */
5379         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5380                 goto out;
5381 #else
5382         cpu = owner->cpu;
5383 #endif
5384
5385         /*
5386          * Even if the access succeeded (likely case),
5387          * the cpu field may no longer be valid.
5388          */
5389         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5390                 goto out;
5391
5392         /*
5393          * We need to validate that we can do a
5394          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5395          */
5396         if (!cpu_online(cpu))
5397                 goto out;
5398
5399         rq = cpu_rq(cpu);
5400
5401         for (;;) {
5402                 /*
5403                  * Owner changed, break to re-assess state.
5404                  */
5405                 if (lock->owner != owner)
5406                         break;
5407
5408                 /*
5409                  * Is that owner really running on that cpu?
5410                  */
5411                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5412                         return 0;
5413
5414                 cpu_relax();
5415         }
5416 out:
5417         return 1;
5418 }
5419 #endif
5420
5421 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5422 /*
5423  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5424  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5425  * occur there and call schedule directly.
5426  */
5427 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5428 {
5429         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5430
5431         /*
5432          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5433          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5434          */
5435         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5436                 return;
5437
5438         do {
5439                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5440                 schedule();
5441                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5442
5443                 /*
5444                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5445                  * between schedule and now.
5446                  */
5447                 barrier();
5448         } while (need_resched());
5449 }
5450 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5451
5452 /*
5453  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5454  * off of irq context.
5455  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5456  * protect us against recursive calling from irq.
5457  */
5458 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5459 {
5460         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5461
5462         /* Catch callers which need to be fixed */
5463         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5464
5465         do {
5466                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5467                 local_irq_enable();
5468                 schedule();
5469                 local_irq_disable();
5470                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5471
5472                 /*
5473                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5474                  * between schedule and now.
5475                  */
5476                 barrier();
5477         } while (need_resched());
5478 }
5479
5480 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5481
5482 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
5483                           void *key)
5484 {
5485         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
5486 }
5487 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5488
5489 /*
5490  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5491  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5492  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5493  *
5494  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5495  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5496  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5497  */
5498 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5499                         int nr_exclusive, int sync, void *key)
5500 {
5501         wait_queue_t *curr, *next;
5502
5503         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5504                 unsigned flags = curr->flags;
5505
5506                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
5507                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5508                         break;
5509         }
5510 }
5511
5512 /**
5513  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5514  * @q: the waitqueue
5515  * @mode: which threads
5516  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5517  * @key: is directly passed to the wakeup function
5518  *
5519  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5520  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5521  */
5522 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5523                         int nr_exclusive, void *key)
5524 {
5525         unsigned long flags;
5526
5527         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5528         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5529         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5530 }
5531 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5532
5533 /*
5534  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5535  */
5536 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5537 {
5538         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5539 }
5540
5541 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5542 {
5543         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5544 }
5545
5546 /**
5547  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5548  * @q: the waitqueue
5549  * @mode: which threads
5550  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5551  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5552  *
5553  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5554  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5555  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5556  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5557  *
5558  * On UP it can prevent extra preemption.
5559  *
5560  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5561  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5562  */
5563 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5564                         int nr_exclusive, void *key)
5565 {
5566         unsigned long flags;
5567         int sync = 1;
5568
5569         if (unlikely(!q))
5570                 return;
5571
5572         if (unlikely(!nr_exclusive))
5573                 sync = 0;
5574
5575         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5576         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, key);
5577         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5578 }
5579 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5580
5581 /*
5582  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5583  */
5584 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5585 {
5586         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5587 }
5588 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5589
5590 /**
5591  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5592  * @x:  holds the state of this particular completion
5593  *
5594  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5595  * awakened in the same order in which they were queued.
5596  *
5597  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5598  *
5599  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5600  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5601  */
5602 void complete(struct completion *x)
5603 {
5604         unsigned long flags;
5605
5606         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5607         x->done++;
5608         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5609         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5610 }
5611 EXPORT_SYMBOL(complete);
5612
5613 /**
5614  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5615  * @x:  holds the state of this particular completion
5616  *
5617  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5618  *
5619  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5620  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5621  */
5622 void complete_all(struct completion *x)
5623 {
5624         unsigned long flags;
5625
5626         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5627         x->done += UINT_MAX/2;
5628         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5629         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5630 }
5631 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5632
5633 static inline long __sched
5634 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5635 {
5636         if (!x->done) {
5637                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5638
5639                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5640                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5641                 do {
5642                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5643                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5644                                 break;
5645                         }
5646                         __set_current_state(state);
5647                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5648                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5649                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5650                 } while (!x->done && timeout);
5651                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5652                 if (!x->done)
5653                         return timeout;
5654         }
5655         x->done--;
5656         return timeout ?: 1;
5657 }
5658
5659 static long __sched
5660 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5661 {
5662         might_sleep();
5663
5664         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5665         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5666         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5667         return timeout;
5668 }
5669
5670 /**
5671  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5672  * @x:  holds the state of this particular completion
5673  *
5674  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5675  * interruptible and there is no timeout.
5676  *
5677  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5678  * and interrupt capability. Also see complete().
5679  */
5680 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5681 {
5682         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5683 }
5684 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5685
5686 /**
5687  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5688  * @x:  holds the state of this particular completion
5689  * @timeout:  timeout value in jiffies
5690  *
5691  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5692  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5693  * interruptible.
5694  */
5695 unsigned long __sched
5696 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5697 {
5698         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5699 }
5700 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5701
5702 /**
5703  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5704  * @x:  holds the state of this particular completion
5705  *
5706  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5707  * interruptible.
5708  */
5709 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5710 {
5711         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5712         if (t == -ERESTARTSYS)
5713                 return t;
5714         return 0;
5715 }
5716 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5717
5718 /**
5719  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5720  * @x:  holds the state of this particular completion
5721  * @timeout:  timeout value in jiffies
5722  *
5723  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5724  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5725  */
5726 unsigned long __sched
5727 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5728                                           unsigned long timeout)
5729 {
5730         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5731 }
5732 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5733
5734 /**
5735  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5736  * @x:  holds the state of this particular completion
5737  *
5738  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5739  * interrupted by a kill signal.
5740  */
5741 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5742 {
5743         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5744         if (t == -ERESTARTSYS)
5745                 return t;
5746         return 0;
5747 }
5748 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5749
5750 /**
5751  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5752  *      @x:     completion structure
5753  *
5754  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5755  *               1 if a decrement succeeded.
5756  *
5757  *      If a completion is being used as a counting completion,
5758  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5759  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5760  *      is protecting is not available.
5761  */
5762 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5763 {
5764         int ret = 1;
5765
5766         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5767         if (!x->done)
5768                 ret = 0;
5769         else
5770                 x->done--;
5771         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5772         return ret;
5773 }
5774 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5775
5776 /**
5777  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5778  *      @x:     completion structure
5779  *
5780  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5781  *               1 if there are no waiters.
5782  *
5783  */
5784 bool completion_done(struct completion *x)
5785 {
5786         int ret = 1;
5787
5788         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5789         if (!x->done)
5790                 ret = 0;
5791         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5792         return ret;
5793 }
5794 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5795
5796 static long __sched
5797 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5798 {
5799         unsigned long flags;
5800         wait_queue_t wait;
5801
5802         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5803
5804         __set_current_state(state);
5805
5806         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5807         __add_wait_queue(q, &wait);
5808         spin_unlock(&q->lock);
5809         timeout = schedule_timeout(timeout);
5810         spin_lock_irq(&q->lock);
5811         __remove_wait_queue(q, &wait);
5812         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5813
5814         return timeout;
5815 }
5816
5817 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5818 {
5819         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5820 }
5821 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5822
5823 long __sched
5824 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5825 {
5826         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5827 }
5828 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5829
5830 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5831 {
5832         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5833 }
5834 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5835
5836 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5837 {
5838         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5839 }
5840 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5841
5842 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5843
5844 /*
5845  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5846  * @p: task
5847  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5848  *
5849  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5850  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5851  *
5852  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5853  */
5854 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5855 {
5856         unsigned long flags;
5857         int oldprio, on_rq, running;
5858         struct rq *rq;
5859         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5860
5861         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5862
5863         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5864         update_rq_clock(rq);
5865
5866         oldprio = p->prio;
5867         on_rq = p->se.on_rq;
5868         running = task_current(rq, p);
5869         if (on_rq)
5870                 dequeue_task(rq, p, 0);
5871         if (running)
5872                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5873
5874         if (rt_prio(prio))
5875                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5876         else
5877                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5878
5879         p->prio = prio;
5880
5881         if (running)
5882                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5883         if (on_rq) {
5884                 enqueue_task(rq, p, 0);
5885
5886                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5887         }
5888         task_rq_unlock(rq, &flags);
5889 }
5890
5891 #endif
5892
5893 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5894 {
5895         int old_prio, delta, on_rq;
5896         unsigned long flags;
5897         struct rq *rq;
5898
5899         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5900                 return;
5901         /*
5902          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5903          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5904          */
5905         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5906         update_rq_clock(rq);
5907         /*
5908          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5909          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5910          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5911          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5912          */
5913         if (task_has_rt_policy(p)) {
5914                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5915                 goto out_unlock;
5916         }
5917         on_rq = p->se.on_rq;
5918         if (on_rq)
5919                 dequeue_task(rq, p, 0);
5920
5921         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5922         set_load_weight(p);
5923         old_prio = p->prio;
5924         p->prio = effective_prio(p);
5925         delta = p->prio - old_prio;
5926
5927         if (on_rq) {
5928                 enqueue_task(rq, p, 0);
5929                 /*
5930                  * If the task increased its priority or is running and
5931                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5932                  */
5933                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5934                         resched_task(rq->curr);
5935         }
5936 out_unlock:
5937         task_rq_unlock(rq, &flags);
5938 }
5939 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5940
5941 /*
5942  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5943  * @p: task
5944  * @nice: nice value
5945  */
5946 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5947 {
5948         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5949         int nice_rlim = 20 - nice;
5950
5951         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5952                 capable(CAP_SYS_NICE));
5953 }
5954
5955 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5956
5957 /*
5958  * sys_nice - change the priority of the current process.
5959  * @increment: priority increment
5960  *
5961  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5962  * does similar things.
5963  */
5964 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5965 {
5966         long nice, retval;
5967
5968         /*
5969          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5970          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5971          * and we have a single winner.
5972          */
5973         if (increment < -40)
5974                 increment = -40;
5975         if (increment > 40)
5976                 increment = 40;
5977
5978         nice = TASK_NICE(current) + increment;
5979         if (nice < -20)
5980                 nice = -20;
5981         if (nice > 19)
5982                 nice = 19;
5983
5984         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5985                 return -EPERM;
5986
5987         retval = security_task_setnice(current, nice);
5988         if (retval)
5989                 return retval;
5990
5991         set_user_nice(current, nice);
5992         return 0;
5993 }
5994
5995 #endif
5996
5997 /**
5998  * task_prio - return the priority value of a given task.
5999  * @p: the task in question.
6000  *
6001  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6002  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6003  * around 0, value goes from -16 to +15.
6004  */
6005 int task_prio(const struct task_struct *p)
6006 {
6007         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6008 }
6009
6010 /**
6011  * task_nice - return the nice value of a given task.
6012  * @p: the task in question.
6013  */
6014 int task_nice(const struct task_struct *p)
6015 {
6016         return TASK_NICE(p);
6017 }
6018 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6019
6020 /**
6021  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6022  * @cpu: the processor in question.
6023  */
6024 int idle_cpu(int cpu)
6025 {
6026         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6027 }
6028
6029 /**
6030  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6031  * @cpu: the processor in question.
6032  */
6033 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6034 {
6035         return cpu_rq(cpu)->idle;
6036 }
6037
6038 /**
6039  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6040  * @pid: the pid in question.
6041  */
6042 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6043 {
6044         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6045 }
6046
6047 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6048 static void
6049 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6050 {
6051         BUG_ON(p->se.on_rq);
6052
6053         p->policy = policy;
6054         switch (p->policy) {
6055         case SCHED_NORMAL:
6056         case SCHED_BATCH:
6057         case SCHED_IDLE:
6058                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6059                 break;
6060         case SCHED_FIFO:
6061         case SCHED_RR:
6062                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6063                 break;
6064         }
6065
6066         p->rt_priority = prio;
6067         p->normal_prio = normal_prio(p);
6068         /* we are holding p->pi_lock already */
6069         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6070         set_load_weight(p);
6071 }
6072
6073 /*
6074  * check the target process has a UID that matches the current process's
6075  */
6076 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6077 {
6078         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6079         bool match;
6080
6081         rcu_read_lock();
6082         pcred = __task_cred(p);
6083         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6084                  cred->euid == pcred->uid);
6085         rcu_read_unlock();
6086         return match;
6087 }
6088
6089 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6090                                 struct sched_param *param, bool user)
6091 {
6092         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6093         unsigned long flags;
6094         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6095         struct rq *rq;
6096
6097         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6098         BUG_ON(in_interrupt());
6099 recheck:
6100         /* double check policy once rq lock held */
6101         if (policy < 0)
6102                 policy = oldpolicy = p->policy;
6103         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6104                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6105                         policy != SCHED_IDLE)
6106                 return -EINVAL;
6107         /*
6108          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6109          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6110          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6111          */
6112         if (param->sched_priority < 0 ||
6113             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6114             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6115                 return -EINVAL;
6116         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6117                 return -EINVAL;
6118
6119         /*
6120          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6121          */
6122         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6123                 if (rt_policy(policy)) {
6124                         unsigned long rlim_rtprio;
6125
6126                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6127                                 return -ESRCH;
6128                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6129                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6130
6131                         /* can't set/change the rt policy */
6132                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6133                                 return -EPERM;
6134
6135                         /* can't increase priority */
6136                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6137                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6138                                 return -EPERM;
6139                 }
6140                 /*
6141                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6142                  * move out of SCHED_IDLE either:
6143                  */
6144                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6145                         return -EPERM;
6146
6147                 /* can't change other user's priorities */
6148                 if (!check_same_owner(p))
6149                         return -EPERM;
6150         }
6151
6152         if (user) {
6153 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6154                 /*
6155                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6156                  * assigned.
6157                  */
6158                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6159                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6160                         return -EPERM;
6161 #endif
6162
6163                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6164                 if (retval)
6165                         return retval;
6166         }
6167
6168         /*
6169          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6170          * changing the priority of the task:
6171          */
6172         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6173         /*
6174          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6175          * runqueue lock must be held.
6176          */
6177         rq = __task_rq_lock(p);
6178         /* recheck policy now with rq lock held */
6179         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6180                 policy = oldpolicy = -1;
6181                 __task_rq_unlock(rq);
6182                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6183                 goto recheck;
6184         }
6185         update_rq_clock(rq);
6186         on_rq = p->se.on_rq;
6187         running = task_current(rq, p);
6188         if (on_rq)
6189                 deactivate_task(rq, p, 0);
6190         if (running)
6191                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6192
6193         oldprio = p->prio;
6194         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6195
6196         if (running)
6197                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6198         if (on_rq) {
6199                 activate_task(rq, p, 0);
6200
6201                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6202         }
6203         __task_rq_unlock(rq);
6204         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6205
6206         rt_mutex_adjust_pi(p);
6207
6208         return 0;
6209 }
6210
6211 /**
6212  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6213  * @p: the task in question.
6214  * @policy: new policy.
6215  * @param: structure containing the new RT priority.
6216  *
6217  * NOTE that the task may be already dead.
6218  */
6219 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6220                        struct sched_param *param)
6221 {
6222         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6223 }
6224 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6225
6226 /**
6227  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6228  * @p: the task in question.
6229  * @policy: new policy.
6230  * @param: structure containing the new RT priority.
6231  *
6232  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6233  * current context has permission.  For example, this is needed in
6234  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6235  * but our caller might not have that capability.
6236  */
6237 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6238                                struct sched_param *param)
6239 {
6240         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6241 }
6242
6243 static int
6244 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6245 {
6246         struct sched_param lparam;
6247         struct task_struct *p;
6248         int retval;
6249
6250         if (!param || pid < 0)
6251                 return -EINVAL;
6252         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6253                 return -EFAULT;
6254
6255         rcu_read_lock();
6256         retval = -ESRCH;
6257         p = find_process_by_pid(pid);
6258         if (p != NULL)
6259                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6260         rcu_read_unlock();
6261
6262         return retval;
6263 }
6264
6265 /**
6266  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6267  * @pid: the pid in question.
6268  * @policy: new policy.
6269  * @param: structure containing the new RT priority.
6270  */
6271 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6272                 struct sched_param __user *, param)
6273 {
6274         /* negative values for policy are not valid */
6275         if (policy < 0)
6276                 return -EINVAL;
6277
6278         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6279 }
6280
6281 /**
6282  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6283  * @pid: the pid in question.
6284  * @param: structure containing the new RT priority.
6285  */
6286 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6287 {
6288         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6289 }
6290
6291 /**
6292  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6293  * @pid: the pid in question.
6294  */
6295 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6296 {
6297         struct task_struct *p;
6298         int retval;
6299
6300         if (pid < 0)
6301                 return -EINVAL;
6302
6303         retval = -ESRCH;
6304         read_lock(&tasklist_lock);
6305         p = find_process_by_pid(pid);
6306         if (p) {
6307                 retval = security_task_getscheduler(p);
6308                 if (!retval)
6309                         retval = p->policy;
6310         }
6311         read_unlock(&tasklist_lock);
6312         return retval;
6313 }
6314
6315 /**
6316  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
6317  * @pid: the pid in question.
6318  * @param: structure containing the RT priority.
6319  */
6320 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6321 {
6322         struct sched_param lp;
6323         struct task_struct *p;
6324         int retval;
6325
6326         if (!param || pid < 0)
6327                 return -EINVAL;
6328
6329         read_lock(&tasklist_lock);
6330         p = find_process_by_pid(pid);
6331         retval = -ESRCH;
6332         if (!p)
6333                 goto out_unlock;
6334
6335         retval = security_task_getscheduler(p);
6336         if (retval)
6337                 goto out_unlock;
6338
6339         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6340         read_unlock(&tasklist_lock);
6341
6342         /*
6343          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6344          */
6345         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6346
6347         return retval;
6348
6349 out_unlock:
6350         read_unlock(&tasklist_lock);
6351         return retval;
6352 }
6353
6354 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6355 {
6356         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6357         struct task_struct *p;
6358         int retval;
6359
6360         get_online_cpus();
6361         read_lock(&tasklist_lock);
6362
6363         p = find_process_by_pid(pid);
6364         if (!p) {
6365                 read_unlock(&tasklist_lock);
6366                 put_online_cpus();
6367                 return -ESRCH;
6368         }
6369
6370         /*
6371          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6372          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6373          * usage count and then drop tasklist_lock.
6374          */
6375         get_task_struct(p);
6376         read_unlock(&tasklist_lock);
6377
6378         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6379                 retval = -ENOMEM;
6380                 goto out_put_task;
6381         }
6382         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6383                 retval = -ENOMEM;
6384                 goto out_free_cpus_allowed;
6385         }
6386         retval = -EPERM;
6387         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6388                 goto out_unlock;
6389
6390         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6391         if (retval)
6392                 goto out_unlock;
6393
6394         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6395         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6396  again:
6397         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6398
6399         if (!retval) {
6400                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6401                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6402                         /*
6403                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6404                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6405                          * cpuset's cpus_allowed
6406                          */
6407                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6408                         goto again;
6409                 }
6410         }
6411 out_unlock:
6412         free_cpumask_var(new_mask);
6413 out_free_cpus_allowed:
6414         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6415 out_put_task:
6416         put_task_struct(p);
6417         put_online_cpus();
6418         return retval;
6419 }
6420
6421 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6422                              struct cpumask *new_mask)
6423 {
6424         if (len < cpumask_size())
6425                 cpumask_clear(new_mask);
6426         else if (len > cpumask_size())
6427                 len = cpumask_size();
6428
6429         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6430 }
6431
6432 /**
6433  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6434  * @pid: pid of the process
6435  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6436  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6437  */
6438 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6439                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6440 {
6441         cpumask_var_t new_mask;
6442         int retval;
6443
6444         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6445                 return -ENOMEM;
6446
6447         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6448         if (retval == 0)
6449                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6450         free_cpumask_var(new_mask);
6451         return retval;
6452 }
6453
6454 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6455 {
6456         struct task_struct *p;
6457         int retval;
6458
6459         get_online_cpus();
6460         read_lock(&tasklist_lock);
6461
6462         retval = -ESRCH;
6463         p = find_process_by_pid(pid);
6464         if (!p)
6465                 goto out_unlock;
6466
6467         retval = security_task_getscheduler(p);
6468         if (retval)
6469                 goto out_unlock;
6470
6471         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6472
6473 out_unlock:
6474         read_unlock(&tasklist_lock);
6475         put_online_cpus();
6476
6477         return retval;
6478 }
6479
6480 /**
6481  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6482  * @pid: pid of the process
6483  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6484  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6485  */
6486 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6487                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6488 {
6489         int ret;
6490         cpumask_var_t mask;
6491
6492         if (len < cpumask_size())
6493                 return -EINVAL;
6494
6495         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6496                 return -ENOMEM;
6497
6498         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6499         if (ret == 0) {
6500                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6501                         ret = -EFAULT;
6502                 else
6503                         ret = cpumask_size();
6504         }
6505         free_cpumask_var(mask);
6506
6507         return ret;
6508 }
6509
6510 /**
6511  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6512  *
6513  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6514  * other threads running on this CPU then this function will return.
6515  */
6516 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6517 {
6518         struct rq *rq = this_rq_lock();
6519
6520         schedstat_inc(rq, yld_count);
6521         current->sched_class->yield_task(rq);
6522
6523         /*
6524          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6525          * no need to preempt or enable interrupts:
6526          */
6527         __release(rq->lock);
6528         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6529         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6530         preempt_enable_no_resched();
6531
6532         schedule();
6533
6534         return 0;
6535 }
6536
6537 static void __cond_resched(void)
6538 {
6539 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6540         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
6541 #endif
6542         /*
6543          * The BKS might be reacquired before we have dropped
6544          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
6545          * cond_resched() call.
6546          */
6547         do {
6548                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6549                 schedule();
6550                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6551         } while (need_resched());
6552 }
6553
6554 int __sched _cond_resched(void)
6555 {
6556         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
6557                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6558                 __cond_resched();
6559                 return 1;
6560         }
6561         return 0;
6562 }
6563 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6564
6565 /*
6566  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6567  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6568  *
6569  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6570  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6571  * spin_unlock(), once by hand).
6572  */
6573 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6574 {
6575         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
6576         int ret = 0;
6577
6578         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6579                 spin_unlock(lock);
6580                 if (resched && need_resched())
6581                         __cond_resched();
6582                 else
6583                         cpu_relax();
6584                 ret = 1;
6585                 spin_lock(lock);
6586         }
6587         return ret;
6588 }
6589 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
6590
6591 int __sched cond_resched_softirq(void)
6592 {
6593         BUG_ON(!in_softirq());
6594
6595         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6596                 local_bh_enable();
6597                 __cond_resched();
6598                 local_bh_disable();
6599                 return 1;
6600         }
6601         return 0;
6602 }
6603 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
6604
6605 /**
6606  * yield - yield the current processor to other threads.
6607  *
6608  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6609  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6610  */
6611 void __sched yield(void)
6612 {
6613         set_current_state(TASK_RUNNING);
6614         sys_sched_yield();
6615 }
6616 EXPORT_SYMBOL(yield);
6617
6618 /*
6619  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6620  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6621  *
6622  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6623  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6624  */
6625 void __sched io_schedule(void)
6626 {
6627         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6628
6629         delayacct_blkio_start();
6630         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6631         schedule();
6632         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6633         delayacct_blkio_end();
6634 }
6635 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6636
6637 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6638 {
6639         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6640         long ret;
6641
6642         delayacct_blkio_start();
6643         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6644         ret = schedule_timeout(timeout);
6645         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6646         delayacct_blkio_end();
6647         return ret;
6648 }
6649
6650 /**
6651  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6652  * @policy: scheduling class.
6653  *
6654  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6655  * by a given scheduling class.
6656  */
6657 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6658 {
6659         int ret = -EINVAL;
6660
6661         switch (policy) {
6662         case SCHED_FIFO:
6663         case SCHED_RR:
6664                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6665                 break;
6666         case SCHED_NORMAL:
6667         case SCHED_BATCH:
6668         case SCHED_IDLE:
6669                 ret = 0;
6670                 break;
6671         }
6672         return ret;
6673 }
6674
6675 /**
6676  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6677  * @policy: scheduling class.
6678  *
6679  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6680  * by a given scheduling class.
6681  */
6682 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6683 {
6684         int ret = -EINVAL;
6685
6686         switch (policy) {
6687         case SCHED_FIFO:
6688         case SCHED_RR:
6689                 ret = 1;
6690                 break;
6691         case SCHED_NORMAL:
6692         case SCHED_BATCH:
6693         case SCHED_IDLE:
6694                 ret = 0;
6695         }
6696         return ret;
6697 }
6698
6699 /**
6700  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6701  * @pid: pid of the process.
6702  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6703  *
6704  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6705  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6706  */
6707 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6708                 struct timespec __user *, interval)
6709 {
6710         struct task_struct *p;
6711         unsigned int time_slice;
6712         int retval;
6713         struct timespec t;
6714
6715         if (pid < 0)
6716                 return -EINVAL;
6717
6718         retval = -ESRCH;
6719         read_lock(&tasklist_lock);
6720         p = find_process_by_pid(pid);
6721         if (!p)
6722                 goto out_unlock;
6723
6724         retval = security_task_getscheduler(p);
6725         if (retval)
6726                 goto out_unlock;
6727
6728         /*
6729          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6730          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6731          */
6732         time_slice = 0;
6733         if (p->policy == SCHED_RR) {
6734                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6735         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6736                 struct sched_entity *se = &p->se;
6737                 unsigned long flags;
6738                 struct rq *rq;
6739
6740                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6741                 if (rq->cfs.load.weight)
6742                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6743                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6744         }
6745         read_unlock(&tasklist_lock);
6746         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6747         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6748         return retval;
6749
6750 out_unlock:
6751         read_unlock(&tasklist_lock);
6752         return retval;
6753 }
6754
6755 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6756
6757 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6758 {
6759         unsigned long free = 0;
6760         unsigned state;
6761
6762         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6763         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6764                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6765 #if BITS_PER_LONG == 32
6766         if (state == TASK_RUNNING)
6767                 printk(KERN_CONT " running  ");
6768         else
6769                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6770 #else
6771         if (state == TASK_RUNNING)
6772                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6773         else
6774                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6775 #endif
6776 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6777         free = stack_not_used(p);
6778 #endif
6779         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6780                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6781                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6782
6783         show_stack(p, NULL);
6784 }
6785
6786 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6787 {
6788         struct task_struct *g, *p;
6789
6790 #if BITS_PER_LONG == 32
6791         printk(KERN_INFO
6792                 "  task                PC stack   pid father\n");
6793 #else
6794         printk(KERN_INFO
6795                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6796 #endif
6797         read_lock(&tasklist_lock);
6798         do_each_thread(g, p) {
6799                 /*
6800                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6801                  * console might take alot of time:
6802                  */
6803                 touch_nmi_watchdog();
6804                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6805                         sched_show_task(p);
6806         } while_each_thread(g, p);
6807
6808         touch_all_softlockup_watchdogs();
6809
6810 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6811         sysrq_sched_debug_show();
6812 #endif
6813         read_unlock(&tasklist_lock);
6814         /*
6815          * Only show locks if all tasks are dumped:
6816          */
6817         if (state_filter == -1)
6818                 debug_show_all_locks();
6819 }
6820
6821 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6822 {
6823         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6824 }
6825
6826 /**
6827  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6828  * @idle: task in question
6829  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6830  *
6831  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6832  * flag, to make booting more robust.
6833  */
6834 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6835 {
6836         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6837         unsigned long flags;
6838
6839         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6840
6841         __sched_fork(idle);
6842         idle->se.exec_start = sched_clock();
6843
6844         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6845         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6846         __set_task_cpu(idle, cpu);
6847
6848         rq->curr = rq->idle = idle;
6849 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6850         idle->oncpu = 1;
6851 #endif
6852         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6853
6854         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6855 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6856         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6857 #else
6858         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6859 #endif
6860         /*
6861          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6862          */
6863         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6864         ftrace_graph_init_task(idle);
6865 }
6866
6867 /*
6868  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6869  * indicates which cpus entered this state. This is used
6870  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6871  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6872  * always be CPU_BITS_NONE.
6873  */
6874 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6875
6876 /*
6877  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6878  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6879  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6880  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6881  * number of CPUs.
6882  *
6883  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6884  */
6885 static inline void sched_init_granularity(void)
6886 {
6887         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6888         const unsigned long limit = 200000000;
6889
6890         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6891         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6892                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6893
6894         sysctl_sched_latency *= factor;
6895         if (sysctl_sched_latency > limit)
6896                 sysctl_sched_latency = limit;
6897