sched: Fix schedstat.nr_wakeups_migrate
[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 <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/stop_machine.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/debugfs.h>
71 #include <linux/ctype.h>
72 #include <linux/ftrace.h>
73 #include <linux/slab.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77 #include <asm/mutex.h>
78
79 #include "sched_cpupri.h"
80 #include "workqueue_sched.h"
81 #include "sched_autogroup.h"
82
83 #define CREATE_TRACE_POINTS
84 #include <trace/events/sched.h>
85
86 /*
87  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
88  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
89  * and back.
90  */
91 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
92 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
93 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
94
95 /*
96  * 'User priority' is the nice value converted to something we
97  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
98  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
99  */
100 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
101 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
102 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
103
104 /*
105  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
106  */
107 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
108
109 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
110 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
111
112 /*
113  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
114  *
115  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
116  * Timeslices get refilled after they expire.
117  */
118 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
119
120 /*
121  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
122  */
123 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
124
125 static inline int rt_policy(int policy)
126 {
127         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
128                 return 1;
129         return 0;
130 }
131
132 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
133 {
134         return rt_policy(p->policy);
135 }
136
137 /*
138  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
139  */
140 struct rt_prio_array {
141         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
142         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
143 };
144
145 struct rt_bandwidth {
146         /* nests inside the rq lock: */
147         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
148         ktime_t                 rt_period;
149         u64                     rt_runtime;
150         struct hrtimer          rt_period_timer;
151 };
152
153 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
154
155 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
156
157 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
158 {
159         struct rt_bandwidth *rt_b =
160                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
161         ktime_t now;
162         int overrun;
163         int idle = 0;
164
165         for (;;) {
166                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
167                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
168
169                 if (!overrun)
170                         break;
171
172                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
173         }
174
175         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
176 }
177
178 static
179 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
180 {
181         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
182         rt_b->rt_runtime = runtime;
183
184         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
185
186         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
187                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
188         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
189 }
190
191 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
192 {
193         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
194 }
195
196 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
197 {
198         ktime_t now;
199
200         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
201                 return;
202
203         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
204                 return;
205
206         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
207         for (;;) {
208                 unsigned long delta;
209                 ktime_t soft, hard;
210
211                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
212                         break;
213
214                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
216
217                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
218                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
219                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
220                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
221                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
222         }
223         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
224 }
225
226 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
227 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
228 {
229         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
230 }
231 #endif
232
233 /*
234  * sched_domains_mutex serializes calls to init_sched_domains,
235  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
236  */
237 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
238
239 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
240
241 #include <linux/cgroup.h>
242
243 struct cfs_rq;
244
245 static LIST_HEAD(task_groups);
246
247 /* task group related information */
248 struct task_group {
249         struct cgroup_subsys_state css;
250
251 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
252         /* schedulable entities of this group on each cpu */
253         struct sched_entity **se;
254         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
255         struct cfs_rq **cfs_rq;
256         unsigned long shares;
257
258         atomic_t load_weight;
259 #endif
260
261 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
262         struct sched_rt_entity **rt_se;
263         struct rt_rq **rt_rq;
264
265         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
266 #endif
267
268         struct rcu_head rcu;
269         struct list_head list;
270
271         struct task_group *parent;
272         struct list_head siblings;
273         struct list_head children;
274
275 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
276         struct autogroup *autogroup;
277 #endif
278 };
279
280 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
281 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
282
283 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
284
285 # define ROOT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
286
287 /*
288  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
289  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
290  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
291  * too large, so as the shares value of a task group.
292  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
293  *  limitation from this.)
294  */
295 #define MIN_SHARES      2
296 #define MAX_SHARES      (1UL << (18 + SCHED_LOAD_RESOLUTION))
297
298 static int root_task_group_load = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
299 #endif
300
301 /* Default task group.
302  *      Every task in system belong to this group at bootup.
303  */
304 struct task_group root_task_group;
305
306 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
307
308 /* CFS-related fields in a runqueue */
309 struct cfs_rq {
310         struct load_weight load;
311         unsigned long nr_running;
312
313         u64 exec_clock;
314         u64 min_vruntime;
315 #ifndef CONFIG_64BIT
316         u64 min_vruntime_copy;
317 #endif
318
319         struct rb_root tasks_timeline;
320         struct rb_node *rb_leftmost;
321
322         struct list_head tasks;
323         struct list_head *balance_iterator;
324
325         /*
326          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
327          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
328          */
329         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
330
331 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
332         unsigned int nr_spread_over;
333 #endif
334
335 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
336         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
337
338         /*
339          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
340          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
341          * (like users, containers etc.)
342          *
343          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
344          * list is used during load balance.
345          */
346         int on_list;
347         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
348         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
349
350 #ifdef CONFIG_SMP
351         /*
352          * the part of load.weight contributed by tasks
353          */
354         unsigned long task_weight;
355
356         /*
357          *   h_load = weight * f(tg)
358          *
359          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
360          * this group.
361          */
362         unsigned long h_load;
363
364         /*
365          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
366          *
367          * load_stamp is the last time we updated the load average
368          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
369          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
370          */
371         u64 load_avg;
372         u64 load_period;
373         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
374
375         unsigned long load_contribution;
376 #endif
377 #endif
378 };
379
380 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
381 struct rt_rq {
382         struct rt_prio_array active;
383         unsigned long rt_nr_running;
384 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
385         struct {
386                 int curr; /* highest queued rt task prio */
387 #ifdef CONFIG_SMP
388                 int next; /* next highest */
389 #endif
390         } highest_prio;
391 #endif
392 #ifdef CONFIG_SMP
393         unsigned long rt_nr_migratory;
394         unsigned long rt_nr_total;
395         int overloaded;
396         struct plist_head pushable_tasks;
397 #endif
398         int rt_throttled;
399         u64 rt_time;
400         u64 rt_runtime;
401         /* Nests inside the rq lock: */
402         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
403
404 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
405         unsigned long rt_nr_boosted;
406
407         struct rq *rq;
408         struct list_head leaf_rt_rq_list;
409         struct task_group *tg;
410 #endif
411 };
412
413 #ifdef CONFIG_SMP
414
415 /*
416  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
417  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
418  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
419  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
420  * object.
421  *
422  */
423 struct root_domain {
424         atomic_t refcount;
425         struct rcu_head rcu;
426         cpumask_var_t span;
427         cpumask_var_t online;
428
429         /*
430          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
431          * one runnable RT task.
432          */
433         cpumask_var_t rto_mask;
434         atomic_t rto_count;
435         struct cpupri cpupri;
436 };
437
438 /*
439  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
440  * members (mimicking the global state we have today).
441  */
442 static struct root_domain def_root_domain;
443
444 #endif /* CONFIG_SMP */
445
446 /*
447  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
448  *
449  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
450  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
451  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
452  */
453 struct rq {
454         /* runqueue lock: */
455         raw_spinlock_t lock;
456
457         /*
458          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
459          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
460          */
461         unsigned long nr_running;
462         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
463         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
464         unsigned long last_load_update_tick;
465 #ifdef CONFIG_NO_HZ
466         u64 nohz_stamp;
467         unsigned char nohz_balance_kick;
468 #endif
469         int skip_clock_update;
470
471         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
472         struct load_weight load;
473         unsigned long nr_load_updates;
474         u64 nr_switches;
475
476         struct cfs_rq cfs;
477         struct rt_rq rt;
478
479 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
480         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
481         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
482 #endif
483 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
484         struct list_head leaf_rt_rq_list;
485 #endif
486
487         /*
488          * This is part of a global counter where only the total sum
489          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
490          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
491          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
492          */
493         unsigned long nr_uninterruptible;
494
495         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
496         unsigned long next_balance;
497         struct mm_struct *prev_mm;
498
499         u64 clock;
500         u64 clock_task;
501
502         atomic_t nr_iowait;
503
504 #ifdef CONFIG_SMP
505         struct root_domain *rd;
506         struct sched_domain *sd;
507
508         unsigned long cpu_power;
509
510         unsigned char idle_at_tick;
511         /* For active balancing */
512         int post_schedule;
513         int active_balance;
514         int push_cpu;
515         struct cpu_stop_work active_balance_work;
516         /* cpu of this runqueue: */
517         int cpu;
518         int online;
519
520         unsigned long avg_load_per_task;
521
522         u64 rt_avg;
523         u64 age_stamp;
524         u64 idle_stamp;
525         u64 avg_idle;
526 #endif
527
528 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
529         u64 prev_irq_time;
530 #endif
531
532         /* calc_load related fields */
533         unsigned long calc_load_update;
534         long calc_load_active;
535
536 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
537 #ifdef CONFIG_SMP
538         int hrtick_csd_pending;
539         struct call_single_data hrtick_csd;
540 #endif
541         struct hrtimer hrtick_timer;
542 #endif
543
544 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
545         /* latency stats */
546         struct sched_info rq_sched_info;
547         unsigned long long rq_cpu_time;
548         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
549
550         /* sys_sched_yield() stats */
551         unsigned int yld_count;
552
553         /* schedule() stats */
554         unsigned int sched_switch;
555         unsigned int sched_count;
556         unsigned int sched_goidle;
557
558         /* try_to_wake_up() stats */
559         unsigned int ttwu_count;
560         unsigned int ttwu_local;
561 #endif
562
563 #ifdef CONFIG_SMP
564         struct task_struct *wake_list;
565 #endif
566 };
567
568 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
569
570
571 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
572
573 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
574 {
575 #ifdef CONFIG_SMP
576         return rq->cpu;
577 #else
578         return 0;
579 #endif
580 }
581
582 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
583         rcu_dereference_check((p), \
584                               rcu_read_lock_held() || \
585                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
586
587 /*
588  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
589  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
590  *
591  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
592  * preempt-disabled sections.
593  */
594 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
595         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
596
597 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
598 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
599 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
600 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
601 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
602
603 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
604
605 /*
606  * Return the group to which this tasks belongs.
607  *
608  * We use task_subsys_state_check() and extend the RCU verification
609  * with lockdep_is_held(&p->pi_lock) because cpu_cgroup_attach()
610  * holds that lock for each task it moves into the cgroup. Therefore
611  * by holding that lock, we pin the task to the current cgroup.
612  */
613 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
614 {
615         struct task_group *tg;
616         struct cgroup_subsys_state *css;
617
618         css = task_subsys_state_check(p, cpu_cgroup_subsys_id,
619                         lockdep_is_held(&p->pi_lock));
620         tg = container_of(css, struct task_group, css);
621
622         return autogroup_task_group(p, tg);
623 }
624
625 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
626 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
627 {
628 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
629         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
630         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
631 #endif
632
633 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
634         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
635         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
636 #endif
637 }
638
639 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
640
641 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
642 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
643 {
644         return NULL;
645 }
646
647 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
648
649 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
650
651 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
652 {
653         s64 delta;
654
655         if (rq->skip_clock_update > 0)
656                 return;
657
658         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
659         rq->clock += delta;
660         update_rq_clock_task(rq, delta);
661 }
662
663 /*
664  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
665  */
666 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
667 # define const_debug __read_mostly
668 #else
669 # define const_debug static const
670 #endif
671
672 /**
673  * runqueue_is_locked - Returns true if the current cpu runqueue is locked
674  * @cpu: the processor in question.
675  *
676  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
677  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
678  */
679 int runqueue_is_locked(int cpu)
680 {
681         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
682 }
683
684 /*
685  * Debugging: various feature bits
686  */
687
688 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
689         __SCHED_FEAT_##name ,
690
691 enum {
692 #include "sched_features.h"
693 };
694
695 #undef SCHED_FEAT
696
697 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
698         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
699
700 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
701 #include "sched_features.h"
702         0;
703
704 #undef SCHED_FEAT
705
706 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
707 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
708         #name ,
709
710 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
711 #include "sched_features.h"
712         NULL
713 };
714
715 #undef SCHED_FEAT
716
717 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
718 {
719         int i;
720
721         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
722                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
723                         seq_puts(m, "NO_");
724                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
725         }
726         seq_puts(m, "\n");
727
728         return 0;
729 }
730
731 static ssize_t
732 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
733                 size_t cnt, loff_t *ppos)
734 {
735         char buf[64];
736         char *cmp;
737         int neg = 0;
738         int i;
739
740         if (cnt > 63)
741                 cnt = 63;
742
743         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
744                 return -EFAULT;
745
746         buf[cnt] = 0;
747         cmp = strstrip(buf);
748
749         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
750                 neg = 1;
751                 cmp += 3;
752         }
753
754         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
755                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
756                         if (neg)
757                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
758                         else
759                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
760                         break;
761                 }
762         }
763
764         if (!sched_feat_names[i])
765                 return -EINVAL;
766
767         *ppos += cnt;
768
769         return cnt;
770 }
771
772 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
773 {
774         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
775 }
776
777 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
778         .open           = sched_feat_open,
779         .write          = sched_feat_write,
780         .read           = seq_read,
781         .llseek         = seq_lseek,
782         .release        = single_release,
783 };
784
785 static __init int sched_init_debug(void)
786 {
787         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
788                         &sched_feat_fops);
789
790         return 0;
791 }
792 late_initcall(sched_init_debug);
793
794 #endif
795
796 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
797
798 /*
799  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
800  * Limited because this is done with IRQs disabled.
801  */
802 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
803
804 /*
805  * period over which we average the RT time consumption, measured
806  * in ms.
807  *
808  * default: 1s
809  */
810 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
811
812 /*
813  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
814  * default: 1s
815  */
816 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
817
818 static __read_mostly int scheduler_running;
819
820 /*
821  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
822  * default: 0.95s
823  */
824 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
825
826 static inline u64 global_rt_period(void)
827 {
828         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
829 }
830
831 static inline u64 global_rt_runtime(void)
832 {
833         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
834                 return RUNTIME_INF;
835
836         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
837 }
838
839 #ifndef prepare_arch_switch
840 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
841 #endif
842 #ifndef finish_arch_switch
843 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
844 #endif
845
846 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
847 {
848         return rq->curr == p;
849 }
850
851 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
852 {
853 #ifdef CONFIG_SMP
854         return p->on_cpu;
855 #else
856         return task_current(rq, p);
857 #endif
858 }
859
860 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
861 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
862 {
863 #ifdef CONFIG_SMP
864         /*
865          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
866          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
867          * here.
868          */
869         next->on_cpu = 1;
870 #endif
871 }
872
873 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
874 {
875 #ifdef CONFIG_SMP
876         /*
877          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
878          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
879          * finished.
880          */
881         smp_wmb();
882         prev->on_cpu = 0;
883 #endif
884 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
885         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
886         rq->lock.owner = current;
887 #endif
888         /*
889          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
890          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
891          * prev into current:
892          */
893         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
894
895         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
896 }
897
898 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
899 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
900 {
901 #ifdef CONFIG_SMP
902         /*
903          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
904          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
905          * here.
906          */
907         next->on_cpu = 1;
908 #endif
909 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
910         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
911 #else
912         raw_spin_unlock(&rq->lock);
913 #endif
914 }
915
916 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
917 {
918 #ifdef CONFIG_SMP
919         /*
920          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
921          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
922          * finished.
923          */
924         smp_wmb();
925         prev->on_cpu = 0;
926 #endif
927 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
928         local_irq_enable();
929 #endif
930 }
931 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
932
933 /*
934  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
935  */
936 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
937         __acquires(rq->lock)
938 {
939         struct rq *rq;
940
941         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
942
943         for (;;) {
944                 rq = task_rq(p);
945                 raw_spin_lock(&rq->lock);
946                 if (likely(rq == task_rq(p)))
947                         return rq;
948                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
949         }
950 }
951
952 /*
953  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
954  */
955 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
956         __acquires(p->pi_lock)
957         __acquires(rq->lock)
958 {
959         struct rq *rq;
960
961         for (;;) {
962                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
963                 rq = task_rq(p);
964                 raw_spin_lock(&rq->lock);
965                 if (likely(rq == task_rq(p)))
966                         return rq;
967                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
968                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
969         }
970 }
971
972 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
973         __releases(rq->lock)
974 {
975         raw_spin_unlock(&rq->lock);
976 }
977
978 static inline void
979 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
980         __releases(rq->lock)
981         __releases(p->pi_lock)
982 {
983         raw_spin_unlock(&rq->lock);
984         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
985 }
986
987 /*
988  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
989  */
990 static struct rq *this_rq_lock(void)
991         __acquires(rq->lock)
992 {
993         struct rq *rq;
994
995         local_irq_disable();
996         rq = this_rq();
997         raw_spin_lock(&rq->lock);
998
999         return rq;
1000 }
1001
1002 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1003 /*
1004  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1005  *
1006  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1007  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1008  * reschedule event.
1009  *
1010  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1011  * rq->lock.
1012  */
1013
1014 /*
1015  * Use hrtick when:
1016  *  - enabled by features
1017  *  - hrtimer is actually high res
1018  */
1019 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1020 {
1021         if (!sched_feat(HRTICK))
1022                 return 0;
1023         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1024                 return 0;
1025         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1026 }
1027
1028 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1029 {
1030         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1031                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1032 }
1033
1034 /*
1035  * High-resolution timer tick.
1036  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1037  */
1038 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1039 {
1040         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1041
1042         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1043
1044         raw_spin_lock(&rq->lock);
1045         update_rq_clock(rq);
1046         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1047         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1048
1049         return HRTIMER_NORESTART;
1050 }
1051
1052 #ifdef CONFIG_SMP
1053 /*
1054  * called from hardirq (IPI) context
1055  */
1056 static void __hrtick_start(void *arg)
1057 {
1058         struct rq *rq = arg;
1059
1060         raw_spin_lock(&rq->lock);
1061         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1062         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1063         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1064 }
1065
1066 /*
1067  * Called to set the hrtick timer state.
1068  *
1069  * called with rq->lock held and irqs disabled
1070  */
1071 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1072 {
1073         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1074         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1075
1076         hrtimer_set_expires(timer, time);
1077
1078         if (rq == this_rq()) {
1079                 hrtimer_restart(timer);
1080         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1081                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1082                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1083         }
1084 }
1085
1086 static int
1087 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1088 {
1089         int cpu = (int)(long)hcpu;
1090
1091         switch (action) {
1092         case CPU_UP_CANCELED:
1093         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1094         case CPU_DOWN_PREPARE:
1095         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1096         case CPU_DEAD:
1097         case CPU_DEAD_FROZEN:
1098                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1099                 return NOTIFY_OK;
1100         }
1101
1102         return NOTIFY_DONE;
1103 }
1104
1105 static __init void init_hrtick(void)
1106 {
1107         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1108 }
1109 #else
1110 /*
1111  * Called to set the hrtick timer state.
1112  *
1113  * called with rq->lock held and irqs disabled
1114  */
1115 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1116 {
1117         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1118                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1119 }
1120
1121 static inline void init_hrtick(void)
1122 {
1123 }
1124 #endif /* CONFIG_SMP */
1125
1126 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1127 {
1128 #ifdef CONFIG_SMP
1129         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1130
1131         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1132         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1133         rq->hrtick_csd.info = rq;
1134 #endif
1135
1136         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1137         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1138 }
1139 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1140 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1141 {
1142 }
1143
1144 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1145 {
1146 }
1147
1148 static inline void init_hrtick(void)
1149 {
1150 }
1151 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1152
1153 /*
1154  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1155  *
1156  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1157  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1158  * the target CPU.
1159  */
1160 #ifdef CONFIG_SMP
1161
1162 #ifndef tsk_is_polling
1163 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1164 #endif
1165
1166 static void resched_task(struct task_struct *p)
1167 {
1168         int cpu;
1169
1170         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1171
1172         if (test_tsk_need_resched(p))
1173                 return;
1174
1175         set_tsk_need_resched(p);
1176
1177         cpu = task_cpu(p);
1178         if (cpu == smp_processor_id())
1179                 return;
1180
1181         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1182         smp_mb();
1183         if (!tsk_is_polling(p))
1184                 smp_send_reschedule(cpu);
1185 }
1186
1187 static void resched_cpu(int cpu)
1188 {
1189         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1190         unsigned long flags;
1191
1192         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1193                 return;
1194         resched_task(cpu_curr(cpu));
1195         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1196 }
1197
1198 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1199 /*
1200  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1201  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1202  *
1203  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1204  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1205  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1206  */
1207 int get_nohz_timer_target(void)
1208 {
1209         int cpu = smp_processor_id();
1210         int i;
1211         struct sched_domain *sd;
1212
1213         rcu_read_lock();
1214         for_each_domain(cpu, sd) {
1215                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1216                         if (!idle_cpu(i)) {
1217                                 cpu = i;
1218                                 goto unlock;
1219                         }
1220                 }
1221         }
1222 unlock:
1223         rcu_read_unlock();
1224         return cpu;
1225 }
1226 /*
1227  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1228  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1229  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1230  * idle system the next event might even be infinite time into the
1231  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1232  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1233  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1234  * wheel for the next timer event.
1235  */
1236 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1237 {
1238         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1239
1240         if (cpu == smp_processor_id())
1241                 return;
1242
1243         /*
1244          * This is safe, as this function is called with the timer
1245          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1246          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1247          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1248          * timer into account automatically.
1249          */
1250         if (rq->curr != rq->idle)
1251                 return;
1252
1253         /*
1254          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1255          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1256          * idle task through an additional NOOP schedule()
1257          */
1258         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1259
1260         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1261         smp_mb();
1262         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1263                 smp_send_reschedule(cpu);
1264 }
1265
1266 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1267
1268 static u64 sched_avg_period(void)
1269 {
1270         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1271 }
1272
1273 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1274 {
1275         s64 period = sched_avg_period();
1276
1277         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1278                 /*
1279                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1280                  * optimising this loop into a divmod call.
1281                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1282                  */
1283                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1284                 rq->age_stamp += period;
1285                 rq->rt_avg /= 2;
1286         }
1287 }
1288
1289 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1290 {
1291         rq->rt_avg += rt_delta;
1292         sched_avg_update(rq);
1293 }
1294
1295 #else /* !CONFIG_SMP */
1296 static void resched_task(struct task_struct *p)
1297 {
1298         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1299         set_tsk_need_resched(p);
1300 }
1301
1302 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1303 {
1304 }
1305
1306 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1307 {
1308 }
1309 #endif /* CONFIG_SMP */
1310
1311 #if BITS_PER_LONG == 32
1312 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1313 #else
1314 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1315 #endif
1316
1317 #define WMULT_SHIFT     32
1318
1319 /*
1320  * Shift right and round:
1321  */
1322 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1323
1324 /*
1325  * delta *= weight / lw
1326  */
1327 static unsigned long
1328 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1329                 struct load_weight *lw)
1330 {
1331         u64 tmp;
1332
1333         /*
1334          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
1335          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
1336          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
1337          */
1338         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
1339                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
1340         else
1341                 tmp = (u64)delta_exec;
1342
1343         if (!lw->inv_weight) {
1344                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
1345
1346                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
1347                         lw->inv_weight = 1;
1348                 else if (unlikely(!w))
1349                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
1350                 else
1351                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
1352         }
1353
1354         /*
1355          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1356          */
1357         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1358                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1359                         WMULT_SHIFT/2);
1360         else
1361                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1362
1363         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1364 }
1365
1366 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1367 {
1368         lw->weight += inc;
1369         lw->inv_weight = 0;
1370 }
1371
1372 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1373 {
1374         lw->weight -= dec;
1375         lw->inv_weight = 0;
1376 }
1377
1378 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
1379 {
1380         lw->weight = w;
1381         lw->inv_weight = 0;
1382 }
1383
1384 /*
1385  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1386  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1387  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1388  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1389  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1390  * slice expiry etc.
1391  */
1392
1393 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1394 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1395
1396 /*
1397  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1398  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1399  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1400  * that remained on nice 0.
1401  *
1402  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1403  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1404  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1405  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1406  * the relative distance between them is ~25%.)
1407  */
1408 static const int prio_to_weight[40] = {
1409  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1410  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1411  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1412  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1413  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1414  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1415  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1416  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1417 };
1418
1419 /*
1420  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1421  *
1422  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1423  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1424  * into multiplications:
1425  */
1426 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1427  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1428  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1429  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1430  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1431  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1432  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1433  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1434  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1435 };
1436
1437 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1438 enum cpuacct_stat_index {
1439         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1440         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1441
1442         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1443 };
1444
1445 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1446 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1447 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1448                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1449 #else
1450 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1451 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1452                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1453 #endif
1454
1455 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1456 {
1457         update_load_add(&rq->load, load);
1458 }
1459
1460 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1461 {
1462         update_load_sub(&rq->load, load);
1463 }
1464
1465 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1466 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1467
1468 /*
1469  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1470  * leaving it for the final time.
1471  */
1472 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1473 {
1474         struct task_group *parent, *child;
1475         int ret;
1476
1477         rcu_read_lock();
1478         parent = &root_task_group;
1479 down:
1480         ret = (*down)(parent, data);
1481         if (ret)
1482                 goto out_unlock;
1483         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1484                 parent = child;
1485                 goto down;
1486
1487 up:
1488                 continue;
1489         }
1490         ret = (*up)(parent, data);
1491         if (ret)
1492                 goto out_unlock;
1493
1494         child = parent;
1495         parent = parent->parent;
1496         if (parent)
1497                 goto up;
1498 out_unlock:
1499         rcu_read_unlock();
1500
1501         return ret;
1502 }
1503
1504 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1505 {
1506         return 0;
1507 }
1508 #endif
1509
1510 #ifdef CONFIG_SMP
1511 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1512 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1513 {
1514         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1515 }
1516
1517 /*
1518  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1519  * according to the scheduling class and "nice" value.
1520  *
1521  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1522  * balance conservatively.
1523  */
1524 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1525 {
1526         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1527         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1528
1529         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1530                 return total;
1531
1532         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1533 }
1534
1535 /*
1536  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1537  * according to the scheduling class and "nice" value.
1538  */
1539 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1540 {
1541         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1542         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1543
1544         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1545                 return total;
1546
1547         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1548 }
1549
1550 static unsigned long power_of(int cpu)
1551 {
1552         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1553 }
1554
1555 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1556
1557 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1558 {
1559         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1560         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1561
1562         if (nr_running)
1563                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1564         else
1565                 rq->avg_load_per_task = 0;
1566
1567         return rq->avg_load_per_task;
1568 }
1569
1570 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1571
1572 /*
1573  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1574  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1575  * group is a fraction of its parents load.
1576  */
1577 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1578 {
1579         unsigned long load;
1580         long cpu = (long)data;
1581
1582         if (!tg->parent) {
1583                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1584         } else {
1585                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1586                 load *= tg->se[cpu]->load.weight;
1587                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1588         }
1589
1590         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1591
1592         return 0;
1593 }
1594
1595 static void update_h_load(long cpu)
1596 {
1597         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1598 }
1599
1600 #endif
1601
1602 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1603
1604 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1605
1606 /*
1607  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1608  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1609  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1610  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1611  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1612  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1613  */
1614 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1615         __releases(this_rq->lock)
1616         __acquires(busiest->lock)
1617         __acquires(this_rq->lock)
1618 {
1619         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1620         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1621
1622         return 1;
1623 }
1624
1625 #else
1626 /*
1627  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1628  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1629  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1630  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1631  * regardless of entry order into the function.
1632  */
1633 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1634         __releases(this_rq->lock)
1635         __acquires(busiest->lock)
1636         __acquires(this_rq->lock)
1637 {
1638         int ret = 0;
1639
1640         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1641                 if (busiest < this_rq) {
1642                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1643                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1644                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1645                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1646                         ret = 1;
1647                 } else
1648                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1649                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1650         }
1651         return ret;
1652 }
1653
1654 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1655
1656 /*
1657  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1658  */
1659 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1660 {
1661         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1662                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1663                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1664                 BUG_ON(1);
1665         }
1666
1667         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1668 }
1669
1670 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1671         __releases(busiest->lock)
1672 {
1673         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1674         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1675 }
1676
1677 /*
1678  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1679  *
1680  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1681  * you need to do so manually before calling.
1682  */
1683 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1684         __acquires(rq1->lock)
1685         __acquires(rq2->lock)
1686 {
1687         BUG_ON(!irqs_disabled());
1688         if (rq1 == rq2) {
1689                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1690                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1691         } else {
1692                 if (rq1 < rq2) {
1693                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1694                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1695                 } else {
1696                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1697                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1698                 }
1699         }
1700 }
1701
1702 /*
1703  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1704  *
1705  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1706  * you need to do so manually after calling.
1707  */
1708 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1709         __releases(rq1->lock)
1710         __releases(rq2->lock)
1711 {
1712         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1713         if (rq1 != rq2)
1714                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1715         else
1716                 __release(rq2->lock);
1717 }
1718
1719 #else /* CONFIG_SMP */
1720
1721 /*
1722  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1723  *
1724  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1725  * you need to do so manually before calling.
1726  */
1727 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1728         __acquires(rq1->lock)
1729         __acquires(rq2->lock)
1730 {
1731         BUG_ON(!irqs_disabled());
1732         BUG_ON(rq1 != rq2);
1733         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1734         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1735 }
1736
1737 /*
1738  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1739  *
1740  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1741  * you need to do so manually after calling.
1742  */
1743 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1744         __releases(rq1->lock)
1745         __releases(rq2->lock)
1746 {
1747         BUG_ON(rq1 != rq2);
1748         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1749         __release(rq2->lock);
1750 }
1751
1752 #endif
1753
1754 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1755 static void update_sysctl(void);
1756 static int get_update_sysctl_factor(void);
1757 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
1758
1759 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1760 {
1761         set_task_rq(p, cpu);
1762 #ifdef CONFIG_SMP
1763         /*
1764          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1765          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1766          * per-task data have been completed by this moment.
1767          */
1768         smp_wmb();
1769         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1770 #endif
1771 }
1772
1773 static const struct sched_class rt_sched_class;
1774
1775 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1776 #define for_each_class(class) \
1777    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1778
1779 #include "sched_stats.h"
1780
1781 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1782 {
1783         rq->nr_running++;
1784 }
1785
1786 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1787 {
1788         rq->nr_running--;
1789 }
1790
1791 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1792 {
1793         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1794         struct load_weight *load = &p->se.load;
1795
1796         /*
1797          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1798          */
1799         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1800                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1801                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1802                 return;
1803         }
1804
1805         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
1806         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
1807 }
1808
1809 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1810 {
1811         update_rq_clock(rq);
1812         sched_info_queued(p);
1813         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1814 }
1815
1816 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1817 {
1818         update_rq_clock(rq);
1819         sched_info_dequeued(p);
1820         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1821 }
1822
1823 /*
1824  * activate_task - move a task to the runqueue.
1825  */
1826 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1827 {
1828         if (task_contributes_to_load(p))
1829                 rq->nr_uninterruptible--;
1830
1831         enqueue_task(rq, p, flags);
1832         inc_nr_running(rq);
1833 }
1834
1835 /*
1836  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1837  */
1838 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1839 {
1840         if (task_contributes_to_load(p))
1841                 rq->nr_uninterruptible++;
1842
1843         dequeue_task(rq, p, flags);
1844         dec_nr_running(rq);
1845 }
1846
1847 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1848
1849 /*
1850  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1851  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1852  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1853  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1854  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1855  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1856  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
1857  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
1858  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
1859  */
1860 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1861 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1862
1863 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1864 static int sched_clock_irqtime;
1865
1866 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1867 {
1868         sched_clock_irqtime = 1;
1869 }
1870
1871 void disable_sched_clock_irqtime(void)
1872 {
1873         sched_clock_irqtime = 0;
1874 }
1875
1876 #ifndef CONFIG_64BIT
1877 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1878
1879 static inline void irq_time_write_begin(void)
1880 {
1881         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1882         smp_wmb();
1883 }
1884
1885 static inline void irq_time_write_end(void)
1886 {
1887         smp_wmb();
1888         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1889 }
1890
1891 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1892 {
1893         u64 irq_time;
1894         unsigned seq;
1895
1896         do {
1897                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1898                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1899                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1900         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1901
1902         return irq_time;
1903 }
1904 #else /* CONFIG_64BIT */
1905 static inline void irq_time_write_begin(void)
1906 {
1907 }
1908
1909 static inline void irq_time_write_end(void)
1910 {
1911 }
1912
1913 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1914 {
1915         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1916 }
1917 #endif /* CONFIG_64BIT */
1918
1919 /*
1920  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
1921  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
1922  */
1923 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
1924 {
1925         unsigned long flags;
1926         s64 delta;
1927         int cpu;
1928
1929         if (!sched_clock_irqtime)
1930                 return;
1931
1932         local_irq_save(flags);
1933
1934         cpu = smp_processor_id();
1935         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
1936         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
1937
1938         irq_time_write_begin();
1939         /*
1940          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
1941          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
1942          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
1943          * that do not consume any time, but still wants to run.
1944          */
1945         if (hardirq_count())
1946                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
1947         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
1948                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
1949
1950         irq_time_write_end();
1951         local_irq_restore(flags);
1952 }
1953 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
1954
1955 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
1956 {
1957         s64 irq_delta;
1958
1959         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
1960
1961         /*
1962          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
1963          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
1964          * {soft,}irq region.
1965          *
1966          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
1967          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
1968          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
1969          * monotonic.
1970          *
1971          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
1972          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
1973          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
1974          * atomic ops.
1975          */
1976         if (irq_delta > delta)
1977                 irq_delta = delta;
1978
1979         rq->prev_irq_time += irq_delta;
1980         delta -= irq_delta;
1981         rq->clock_task += delta;
1982
1983         if (irq_delta && sched_feat(NONIRQ_POWER))
1984                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta);
1985 }
1986
1987 static int irqtime_account_hi_update(void)
1988 {
1989         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
1990         unsigned long flags;
1991         u64 latest_ns;
1992         int ret = 0;
1993
1994         local_irq_save(flags);
1995         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
1996         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->irq))
1997                 ret = 1;
1998         local_irq_restore(flags);
1999         return ret;
2000 }
2001
2002 static int irqtime_account_si_update(void)
2003 {
2004         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2005         unsigned long flags;
2006         u64 latest_ns;
2007         int ret = 0;
2008
2009         local_irq_save(flags);
2010         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
2011         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->softirq))
2012                 ret = 1;
2013         local_irq_restore(flags);
2014         return ret;
2015 }
2016
2017 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2018
2019 #define sched_clock_irqtime     (0)
2020
2021 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
2022 {
2023         rq->clock_task += delta;
2024 }
2025
2026 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2027
2028 #include "sched_idletask.c"
2029 #include "sched_fair.c"
2030 #include "sched_rt.c"
2031 #include "sched_autogroup.c"
2032 #include "sched_stoptask.c"
2033 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2034 # include "sched_debug.c"
2035 #endif
2036
2037 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2038 {
2039         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2040         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2041
2042         if (stop) {
2043                 /*
2044                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2045                  * userspace knows about and won't get confused about.
2046                  *
2047                  * Also, it will make PI more or less work without too
2048                  * much confusion -- but then, stop work should not
2049                  * rely on PI working anyway.
2050                  */
2051                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2052
2053                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2054         }
2055
2056         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2057
2058         if (old_stop) {
2059                 /*
2060                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2061                  * it can die in pieces.
2062                  */
2063                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2064         }
2065 }
2066
2067 /*
2068  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2069  */
2070 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2071 {
2072         return p->static_prio;
2073 }
2074
2075 /*
2076  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2077  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2078  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2079  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2080  * estimator recalculates.
2081  */
2082 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2083 {
2084         int prio;
2085
2086         if (task_has_rt_policy(p))
2087                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2088         else
2089                 prio = __normal_prio(p);
2090         return prio;
2091 }
2092
2093 /*
2094  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2095  * taken into account by the scheduler. This value might
2096  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2097  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2098  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2099  */
2100 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2101 {
2102         p->normal_prio = normal_prio(p);
2103         /*
2104          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2105          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2106          * to the normal priority:
2107          */
2108         if (!rt_prio(p->prio))
2109                 return p->normal_prio;
2110         return p->prio;
2111 }
2112
2113 /**
2114  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2115  * @p: the task in question.
2116  */
2117 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2118 {
2119         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2120 }
2121
2122 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2123                                        const struct sched_class *prev_class,
2124                                        int oldprio)
2125 {
2126         if (prev_class != p->sched_class) {
2127                 if (prev_class->switched_from)
2128                         prev_class->switched_from(rq, p);
2129                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2130         } else if (oldprio != p->prio)
2131                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2132 }
2133
2134 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2135 {
2136         const struct sched_class *class;
2137
2138         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2139                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2140         } else {
2141                 for_each_class(class) {
2142                         if (class == rq->curr->sched_class)
2143                                 break;
2144                         if (class == p->sched_class) {
2145                                 resched_task(rq->curr);
2146                                 break;
2147                         }
2148                 }
2149         }
2150
2151         /*
2152          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2153          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2154          */
2155         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2156                 rq->skip_clock_update = 1;
2157 }
2158
2159 #ifdef CONFIG_SMP
2160 /*
2161  * Is this task likely cache-hot:
2162  */
2163 static int
2164 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2165 {
2166         s64 delta;
2167
2168         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2169                 return 0;
2170
2171         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2172                 return 0;
2173
2174         /*
2175          * Buddy candidates are cache hot:
2176          */
2177         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2178                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2179                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2180                 return 1;
2181
2182         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2183                 return 1;
2184         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2185                 return 0;
2186
2187         delta = now - p->se.exec_start;
2188
2189         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2190 }
2191
2192 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2193 {
2194 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2195         /*
2196          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2197          * ttwu() will sort out the placement.
2198          */
2199         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2200                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2201
2202 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2203         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
2204                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
2205 #endif
2206 #endif
2207
2208         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2209
2210         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2211                 p->se.nr_migrations++;
2212                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2213         }
2214
2215         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2216 }
2217
2218 struct migration_arg {
2219         struct task_struct *task;
2220         int dest_cpu;
2221 };
2222
2223 static int migration_cpu_stop(void *data);
2224
2225 /*
2226  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2227  *
2228  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2229  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2230  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2231  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2232  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2233  * @p has remained unscheduled the whole time.
2234  *
2235  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2236  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2237  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2238  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2239  * waiting to become inactive.
2240  */
2241 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2242 {
2243         unsigned long flags;
2244         int running, on_rq;
2245         unsigned long ncsw;
2246         struct rq *rq;
2247
2248         for (;;) {
2249                 /*
2250                  * We do the initial early heuristics without holding
2251                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2252                  * the runqueue lock when things look like they will
2253                  * work out!
2254                  */
2255                 rq = task_rq(p);
2256
2257                 /*
2258                  * If the task is actively running on another CPU
2259                  * still, just relax and busy-wait without holding
2260                  * any locks.
2261                  *
2262                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2263                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2264                  * But we don't care, since "task_running()" will
2265                  * return false if the runqueue has changed and p
2266                  * is actually now running somewhere else!
2267                  */
2268                 while (task_running(rq, p)) {
2269                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2270                                 return 0;
2271                         cpu_relax();
2272                 }
2273
2274                 /*
2275                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2276                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2277                  * just go back and repeat.
2278                  */
2279                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2280                 trace_sched_wait_task(p);
2281                 running = task_running(rq, p);
2282                 on_rq = p->on_rq;
2283                 ncsw = 0;
2284                 if (!match_state || p->state == match_state)
2285                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2286                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2287
2288                 /*
2289                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2290                  */
2291                 if (unlikely(!ncsw))
2292                         break;
2293
2294                 /*
2295                  * Was it really running after all now that we
2296                  * checked with the proper locks actually held?
2297                  *
2298                  * Oops. Go back and try again..
2299                  */
2300                 if (unlikely(running)) {
2301                         cpu_relax();
2302                         continue;
2303                 }
2304
2305                 /*
2306                  * It's not enough that it's not actively running,
2307                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2308                  * preempted!
2309                  *
2310                  * So if it was still runnable (but just not actively
2311                  * running right now), it's preempted, and we should
2312                  * yield - it could be a while.
2313                  */
2314                 if (unlikely(on_rq)) {
2315                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
2316
2317                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2318                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
2319                         continue;
2320                 }
2321
2322                 /*
2323                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2324                  * runnable, which means that it will never become
2325                  * running in the future either. We're all done!
2326                  */
2327                 break;
2328         }
2329
2330         return ncsw;
2331 }
2332
2333 /***
2334  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2335  * @p: the to-be-kicked thread
2336  *
2337  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2338  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2339  *
2340  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
2341  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2342  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2343  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2344  * achieved as well.
2345  */
2346 void kick_process(struct task_struct *p)
2347 {
2348         int cpu;
2349
2350         preempt_disable();
2351         cpu = task_cpu(p);
2352         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2353                 smp_send_reschedule(cpu);
2354         preempt_enable();
2355 }
2356 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2357 #endif /* CONFIG_SMP */
2358
2359 #ifdef CONFIG_SMP
2360 /*
2361  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
2362  */
2363 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2364 {
2365         int dest_cpu;
2366         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2367
2368         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2369         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2370                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2371                         return dest_cpu;
2372
2373         /* Any allowed, online CPU? */
2374         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2375         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2376                 return dest_cpu;
2377
2378         /* No more Mr. Nice Guy. */
2379         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2380         /*
2381          * Don't tell them about moving exiting tasks or
2382          * kernel threads (both mm NULL), since they never
2383          * leave kernel.
2384          */
2385         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2386                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2387                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2388         }
2389
2390         return dest_cpu;
2391 }
2392
2393 /*
2394  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
2395  */
2396 static inline
2397 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2398 {
2399         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2400
2401         /*
2402          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2403          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2404          * cpu.
2405          *
2406          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2407          *
2408          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2409          *   not worry about this generic constraint ]
2410          */
2411         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2412                      !cpu_online(cpu)))
2413                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2414
2415         return cpu;
2416 }
2417
2418 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2419 {
2420         s64 diff = sample - *avg;
2421         *avg += diff >> 3;
2422 }
2423 #endif
2424
2425 static void
2426 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2427 {
2428 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2429         struct rq *rq = this_rq();
2430
2431 #ifdef CONFIG_SMP
2432         int this_cpu = smp_processor_id();
2433
2434         if (cpu == this_cpu) {
2435                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2436                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2437         } else {
2438                 struct sched_domain *sd;
2439
2440                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2441                 rcu_read_lock();
2442                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2443                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2444                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2445                                 break;
2446                         }
2447                 }
2448                 rcu_read_unlock();
2449         }
2450
2451         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
2452                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2453
2454 #endif /* CONFIG_SMP */
2455
2456         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2457         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2458
2459         if (wake_flags & WF_SYNC)
2460                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2461
2462 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2463 }
2464
2465 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
2466 {
2467         activate_task(rq, p, en_flags);
2468         p->on_rq = 1;
2469
2470         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2471         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
2472                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2473 }
2474
2475 /*
2476  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
2477  */
2478 static void
2479 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2480 {
2481         trace_sched_wakeup(p, true);
2482         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2483
2484         p->state = TASK_RUNNING;
2485 #ifdef CONFIG_SMP
2486         if (p->sched_class->task_woken)
2487                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2488
2489         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2490                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2491                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2492
2493                 if (delta > max)
2494                         rq->avg_idle = max;
2495                 else
2496                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2497                 rq->idle_stamp = 0;
2498         }
2499 #endif
2500 }
2501
2502 static void
2503 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2504 {
2505 #ifdef CONFIG_SMP
2506         if (p->sched_contributes_to_load)
2507                 rq->nr_uninterruptible--;
2508 #endif
2509
2510         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
2511         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2512 }
2513
2514 /*
2515  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
2516  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
2517  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
2518  * the task is still ->on_rq.
2519  */
2520 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2521 {
2522         struct rq *rq;
2523         int ret = 0;
2524
2525         rq = __task_rq_lock(p);
2526         if (p->on_rq) {
2527                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2528                 ret = 1;
2529         }
2530         __task_rq_unlock(rq);
2531
2532         return ret;
2533 }
2534
2535 #ifdef CONFIG_SMP
2536 static void sched_ttwu_pending(void)
2537 {
2538         struct rq *rq = this_rq();
2539         struct task_struct *list = xchg(&rq->wake_list, NULL);
2540
2541         if (!list)
2542                 return;
2543
2544         raw_spin_lock(&rq->lock);
2545
2546         while (list) {
2547                 struct task_struct *p = list;
2548                 list = list->wake_entry;
2549                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2550         }
2551
2552         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2553 }
2554
2555 void scheduler_ipi(void)
2556 {
2557         sched_ttwu_pending();
2558 }
2559
2560 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
2561 {
2562         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2563         struct task_struct *next = rq->wake_list;
2564
2565         for (;;) {
2566                 struct task_struct *old = next;
2567
2568                 p->wake_entry = next;
2569                 next = cmpxchg(&rq->wake_list, old, p);
2570                 if (next == old)
2571                         break;
2572         }
2573
2574         if (!next)
2575                 smp_send_reschedule(cpu);
2576 }
2577
2578 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2579 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2580 {
2581         struct rq *rq;
2582         int ret = 0;
2583
2584         rq = __task_rq_lock(p);
2585         if (p->on_cpu) {
2586                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2587                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2588                 ret = 1;
2589         }
2590         __task_rq_unlock(rq);
2591
2592         return ret;
2593
2594 }
2595 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2596 #endif /* CONFIG_SMP */
2597
2598 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
2599 {
2600         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2601
2602 #if defined(CONFIG_SMP)
2603         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && cpu != smp_processor_id()) {
2604                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
2605                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
2606                 return;
2607         }
2608 #endif
2609
2610         raw_spin_lock(&rq->lock);
2611         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2612         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2613 }
2614
2615 /**
2616  * try_to_wake_up - wake up a thread
2617  * @p: the thread to be awakened
2618  * @state: the mask of task states that can be woken
2619  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2620  *
2621  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2622  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2623  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2624  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2625  * runnable without the overhead of this.
2626  *
2627  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2628  * or @state didn't match @p's state.
2629  */
2630 static int
2631 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2632 {
2633         unsigned long flags;
2634         int cpu, success = 0;
2635
2636         smp_wmb();
2637         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2638         if (!(p->state & state))
2639                 goto out;
2640
2641         success = 1; /* we're going to change ->state */
2642         cpu = task_cpu(p);
2643
2644         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2645                 goto stat;
2646
2647 #ifdef CONFIG_SMP
2648         /*
2649          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2650          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2651          */
2652         while (p->on_cpu) {
2653 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2654                 /*
2655                  * In case the architecture enables interrupts in
2656                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
2657                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
2658                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
2659                  * remote wakeup.
2660                  */
2661                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
2662                         goto stat;
2663 #else
2664                 cpu_relax();
2665 #endif
2666         }
2667         /*
2668          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
2669          */
2670         smp_rmb();
2671
2672         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2673         p->state = TASK_WAKING;
2674
2675         if (p->sched_class->task_waking)
2676                 p->sched_class->task_waking(p);
2677
2678         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2679         if (task_cpu(p) != cpu) {
2680                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2681                 set_task_cpu(p, cpu);
2682         }
2683 #endif /* CONFIG_SMP */
2684
2685         ttwu_queue(p, cpu);
2686 stat:
2687         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2688 out:
2689         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2690
2691         return success;
2692 }
2693
2694 /**
2695  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2696  * @p: the thread to be awakened
2697  *
2698  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2699  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2700  * the current task.
2701  */
2702 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2703 {
2704         struct rq *rq = task_rq(p);
2705
2706         BUG_ON(rq != this_rq());
2707         BUG_ON(p == current);
2708         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2709
2710         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2711                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2712                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2713                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2714         }
2715
2716         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2717                 goto out;
2718
2719         if (!p->on_rq)
2720                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2721
2722         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2723         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2724 out:
2725         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2726 }
2727
2728 /**
2729  * wake_up_process - Wake up a specific process
2730  * @p: The process to be woken up.
2731  *
2732  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2733  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2734  * running.
2735  *
2736  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2737  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2738  */
2739 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2740 {
2741         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2742 }
2743 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2744
2745 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2746 {
2747         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2748 }
2749
2750 /*
2751  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2752  * p is forked by current.
2753  *
2754  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2755  */
2756 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2757 {
2758         p->on_rq                        = 0;
2759
2760         p->se.on_rq                     = 0;
2761         p->se.exec_start                = 0;
2762         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2763         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2764         p->se.nr_migrations             = 0;
2765         p->se.vruntime                  = 0;
2766         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2767
2768 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2769         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2770 #endif
2771
2772         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2773
2774 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2775         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2776 #endif
2777 }
2778
2779 /*
2780  * fork()/clone()-time setup:
2781  */
2782 void sched_fork(struct task_struct *p)
2783 {
2784         unsigned long flags;
2785         int cpu = get_cpu();
2786
2787         __sched_fork(p);
2788         /*
2789          * We mark the process as running here. This guarantees that
2790          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2791          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2792          */
2793         p->state = TASK_RUNNING;
2794
2795         /*
2796          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2797          */
2798         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2799                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2800                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2801                         p->normal_prio = p->static_prio;
2802                 }
2803
2804                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2805                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2806                         p->normal_prio = p->static_prio;
2807                         set_load_weight(p);
2808                 }
2809
2810                 /*
2811                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2812                  * fulfilled its duty:
2813                  */
2814                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2815         }
2816
2817         /*
2818          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2819          */
2820         p->prio = current->normal_prio;
2821
2822         if (!rt_prio(p->prio))
2823                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2824
2825         if (p->sched_class->task_fork)
2826                 p->sched_class->task_fork(p);
2827
2828         /*
2829          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2830          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2831          * is ran before sched_fork().
2832          *
2833          * Silence PROVE_RCU.
2834          */
2835         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2836         set_task_cpu(p, cpu);
2837         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2838
2839 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2840         if (likely(sched_info_on()))
2841                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2842 #endif
2843 #if defined(CONFIG_SMP)
2844         p->on_cpu = 0;
2845 #endif
2846 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2847         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2848         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2849 #endif
2850 #ifdef CONFIG_SMP
2851         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2852 #endif
2853
2854         put_cpu();
2855 }
2856
2857 /*
2858  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2859  *
2860  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2861  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2862  * on the runqueue and wakes it.
2863  */
2864 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2865 {
2866         unsigned long flags;
2867         struct rq *rq;
2868
2869         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2870 #ifdef CONFIG_SMP
2871         /*
2872          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2873          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2874          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2875          */
2876         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
2877 #endif
2878
2879         rq = __task_rq_lock(p);
2880         activate_task(rq, p, 0);
2881         p->on_rq = 1;
2882         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2883         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2884 #ifdef CONFIG_SMP
2885         if (p->sched_class->task_woken)
2886                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2887 #endif
2888         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2889 }
2890
2891 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2892
2893 /**
2894  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2895  * @notifier: notifier struct to register
2896  */
2897 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2898 {
2899         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2900 }
2901 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2902
2903 /**
2904  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2905  * @notifier: notifier struct to unregister
2906  *
2907  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2908  */
2909 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2910 {
2911         hlist_del(&notifier->link);
2912 }
2913 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2914
2915 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2916 {
2917         struct preempt_notifier *notifier;
2918         struct hlist_node *node;
2919
2920         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2921                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2922 }
2923
2924 static void
2925 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2926                                  struct task_struct *next)
2927 {
2928         struct preempt_notifier *notifier;
2929         struct hlist_node *node;
2930
2931         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2932                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2933 }
2934
2935 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2936
2937 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2938 {
2939 }
2940
2941 static void
2942 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2943                                  struct task_struct *next)
2944 {
2945 }
2946
2947 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2948
2949 /**
2950  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2951  * @rq: the runqueue preparing to switch
2952  * @prev: the current task that is being switched out
2953  * @next: the task we are going to switch to.
2954  *
2955  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2956  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2957  * switch.
2958  *
2959  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2960  * hooks.
2961  */
2962 static inline void
2963 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2964                     struct task_struct *next)
2965 {
2966         sched_info_switch(prev, next);
2967         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2968         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2969         prepare_lock_switch(rq, next);
2970         prepare_arch_switch(next);
2971         trace_sched_switch(prev, next);
2972 }
2973
2974 /**
2975  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2976  * @rq: runqueue associated with task-switch
2977  * @prev: the thread we just switched away from.
2978  *
2979  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2980  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2981  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2982  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2983  *
2984  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2985  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2986  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2987  * details.)
2988  */
2989 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2990         __releases(rq->lock)
2991 {
2992         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2993         long prev_state;
2994
2995         rq->prev_mm = NULL;
2996
2997         /*
2998          * A task struct has one reference for the use as "current".
2999          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
3000          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
3001          * the scheduled task must drop that reference.
3002          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
3003          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
3004          * there before we look at prev->state, and then the reference would
3005          * be dropped twice.
3006          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
3007          */
3008         prev_state = prev->state;
3009         finish_arch_switch(prev);
3010 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3011         local_irq_disable();
3012 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3013         perf_event_task_sched_in(current);
3014 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3015         local_irq_enable();
3016 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3017         finish_lock_switch(rq, prev);
3018
3019         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
3020         if (mm)
3021                 mmdrop(mm);
3022         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
3023                 /*
3024                  * Remove function-return probe instances associated with this
3025                  * task and put them back on the free list.
3026                  */
3027                 kprobe_flush_task(prev);
3028                 put_task_struct(prev);
3029         }
3030 }
3031
3032 #ifdef CONFIG_SMP
3033
3034 /* assumes rq->lock is held */
3035 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3036 {
3037         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3038                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3039 }
3040
3041 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
3042 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3043 {
3044         if (rq->post_schedule) {
3045                 unsigned long flags;
3046
3047                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3048                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
3049                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
3050                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3051
3052                 rq->post_schedule = 0;
3053         }
3054 }
3055
3056 #else
3057
3058 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3059 {
3060 }
3061
3062 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3063 {
3064 }
3065
3066 #endif
3067
3068 /**
3069  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
3070  * @prev: the thread we just switched away from.
3071  */
3072 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
3073         __releases(rq->lock)
3074 {
3075         struct rq *rq = this_rq();
3076
3077         finish_task_switch(rq, prev);
3078
3079         /*
3080          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
3081          * task_switch?
3082          */
3083         post_schedule(rq);
3084
3085 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3086         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
3087         preempt_enable();
3088 #endif
3089         if (current->set_child_tid)
3090                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
3091 }
3092
3093 /*
3094  * context_switch - switch to the new MM and the new
3095  * thread's register state.
3096  */
3097 static inline void
3098 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3099                struct task_struct *next)
3100 {
3101         struct mm_struct *mm, *oldmm;
3102
3103         prepare_task_switch(rq, prev, next);
3104
3105         mm = next->mm;
3106         oldmm = prev->active_mm;
3107         /*
3108          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
3109          * combine the page table reload and the switch backend into
3110          * one hypercall.
3111          */
3112         arch_start_context_switch(prev);
3113
3114         if (!mm) {
3115                 next->active_mm = oldmm;
3116                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
3117                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3118         } else
3119                 switch_mm(oldmm, mm, next);
3120
3121         if (!prev->mm) {
3122                 prev->active_mm = NULL;
3123                 rq->prev_mm = oldmm;
3124         }
3125         /*
3126          * Since the runqueue lock will be released by the next
3127          * task (which is an invalid locking op but in the case
3128          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3129          * do an early lockdep release here:
3130          */
3131 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3132         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3133 #endif
3134
3135         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3136         switch_to(prev, next, prev);
3137
3138         barrier();
3139         /*
3140          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3141          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3142          * frame will be invalid.
3143          */
3144         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3145 }
3146
3147 /*
3148  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3149  *
3150  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3151  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3152  * number of context switches performed since bootup.
3153  */
3154 unsigned long nr_running(void)
3155 {
3156         unsigned long i, sum = 0;
3157
3158         for_each_online_cpu(i)
3159                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3160
3161         return sum;
3162 }
3163
3164 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3165 {
3166         unsigned long i, sum = 0;
3167
3168         for_each_possible_cpu(i)
3169                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3170
3171         /*
3172          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3173          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3174          */
3175         if (unlikely((long)sum < 0))
3176                 sum = 0;
3177
3178         return sum;
3179 }
3180
3181 unsigned long long nr_context_switches(void)
3182 {
3183         int i;
3184         unsigned long long sum = 0;
3185
3186         for_each_possible_cpu(i)
3187                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3188
3189         return sum;
3190 }
3191
3192 unsigned long nr_iowait(void)
3193 {
3194         unsigned long i, sum = 0;
3195
3196         for_each_possible_cpu(i)
3197                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3198
3199         return sum;
3200 }
3201
3202 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3203 {
3204         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3205         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3206 }
3207
3208 unsigned long this_cpu_load(void)
3209 {
3210         struct rq *this = this_rq();
3211         return this->cpu_load[0];
3212 }
3213
3214
3215 /* Variables and functions for calc_load */
3216 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3217 static unsigned long calc_load_update;
3218 unsigned long avenrun[3];
3219 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3220
3221 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3222 {
3223         long nr_active, delta = 0;
3224
3225         nr_active = this_rq->nr_running;
3226         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3227
3228         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3229                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3230                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3231         }
3232
3233         return delta;
3234 }
3235
3236 static unsigned long
3237 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3238 {
3239         load *= exp;
3240         load += active * (FIXED_1 - exp);
3241         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3242         return load >> FSHIFT;
3243 }
3244
3245 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3246 /*
3247  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
3248  *
3249  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3250  */
3251 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
3252
3253 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3254 {
3255         long delta;
3256
3257         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3258         if (delta)
3259                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
3260 }
3261
3262 static long calc_load_fold_idle(void)
3263 {
3264         long delta = 0;
3265
3266         /*
3267          * Its got a race, we don't care...
3268          */
3269         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
3270                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
3271
3272         return delta;
3273 }
3274
3275 /**
3276  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3277  *
3278  * @x:         base of the power
3279  * @frac_bits: fractional bits of @x
3280  * @n:         power to raise @x to.
3281  *
3282  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3283  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3284  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3285  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3286  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3287  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3288  * vector.
3289  */
3290 static unsigned long
3291 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3292 {
3293         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3294
3295         if (n) for (;;) {
3296                 if (n & 1) {
3297                         result *= x;
3298                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3299                         result >>= frac_bits;
3300                 }
3301                 n >>= 1;
3302                 if (!n)
3303                         break;
3304                 x *= x;
3305                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3306                 x >>= frac_bits;
3307         }
3308
3309         return result;
3310 }
3311
3312 /*
3313  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3314  *
3315  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3316  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3317  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3318  *
3319  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3320  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3321  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3322  *
3323  *  ...
3324  *
3325  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3326  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3327  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3328  *
3329  * [1] application of the geometric series:
3330  *
3331  *              n         1 - x^(n+1)
3332  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3333  *             i=0          1 - x
3334  */
3335 static unsigned long
3336 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3337             unsigned long active, unsigned int n)
3338 {
3339
3340         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3341 }
3342
3343 /*
3344  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3345  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3346  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3347  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3348  *
3349  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3350  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3351  */
3352 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3353 {
3354         long delta, active, n;
3355
3356         if (time_before(jiffies, calc_load_update))
3357                 return;
3358
3359         /*
3360          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
3361          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
3362          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
3363          * due to NO_HZ.
3364          */
3365         delta = calc_load_fold_idle();
3366         if (delta)
3367                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3368
3369         /*
3370          * If we were idle for multiple load cycles, apply them.
3371          */
3372         if (ticks >= LOAD_FREQ) {
3373                 n = ticks / LOAD_FREQ;
3374
3375                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3376                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3377
3378                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3379                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3380                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3381
3382                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3383         }
3384
3385         /*
3386          * Its possible the remainder of the above division also crosses
3387          * a LOAD_FREQ period, the regular check in calc_global_load()
3388          * which comes after this will take care of that.
3389          *
3390          * Consider us being 11 ticks before a cycle completion, and us
3391          * sleeping for 4*LOAD_FREQ + 22 ticks, then the above code will
3392          * age us 4 cycles, and the test in calc_global_load() will
3393          * pick up the final one.
3394          */
3395 }
3396 #else
3397 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3398 {
3399 }
3400
3401 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3402 {
3403         return 0;
3404 }
3405
3406 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3407 {
3408 }
3409 #endif
3410
3411 /**
3412  * get_avenrun - get the load average array
3413  * @loads:      pointer to dest load array
3414  * @offset:     offset to add
3415  * @shift:      shift count to shift the result left
3416  *
3417  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3418  */
3419 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3420 {
3421         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3422         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3423         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3424 }
3425
3426 /*
3427  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3428  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3429  */
3430 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3431 {
3432         long active;
3433
3434         calc_global_nohz(ticks);
3435
3436         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3437                 return;
3438
3439         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3440         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3441
3442         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3443         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3444         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3445
3446         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3447 }
3448
3449 /*
3450  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3451  * active count.
3452  */
3453 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3454 {
3455         long delta;
3456
3457         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3458                 return;
3459
3460         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3461         delta += calc_load_fold_idle();
3462         if (delta)
3463                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3464
3465         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3466 }
3467
3468 /*
3469  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3470  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3471  *
3472  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3473  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3474  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3475  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3476  *
3477  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3478  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3479  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3480  *
3481  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3482  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3483  * particular idx is approximated to be zero.
3484  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3485  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3486  * based on 128 point scale.
3487  * Example:
3488  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3489  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3490  *
3491  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3492  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3493  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3494  */
3495 #define DEGRADE_SHIFT           7
3496 static const unsigned char
3497                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3498 static const unsigned char
3499                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3500                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3501                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3502                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3503                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3504                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3505
3506 /*
3507  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3508  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3509  * adding any new load.
3510  */
3511 static unsigned long
3512 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3513 {
3514         int j = 0;
3515
3516         if (!missed_updates)
3517                 return load;
3518
3519         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3520                 return 0;
3521
3522         if (idx == 1)
3523                 return load >> missed_updates;
3524
3525         while (missed_updates) {
3526                 if (missed_updates % 2)
3527                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3528
3529                 missed_updates >>= 1;
3530                 j++;
3531         }
3532         return load;
3533 }
3534
3535 /*
3536  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3537  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3538  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3539  */
3540 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3541 {
3542         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3543         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
3544         unsigned long pending_updates;
3545         int i, scale;
3546
3547         this_rq->nr_load_updates++;
3548
3549         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
3550         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3551                 return;
3552
3553         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3554         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3555
3556         /* Update our load: */
3557         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3558         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3559                 unsigned long old_load, new_load;
3560
3561                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3562
3563                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3564                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3565                 new_load = this_load;
3566                 /*
3567                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3568                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3569                  * example.
3570                  */
3571                 if (new_load > old_load)
3572                         new_load += scale - 1;
3573
3574                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3575         }
3576
3577         sched_avg_update(this_rq);
3578 }
3579
3580 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3581 {
3582         update_cpu_load(this_rq);
3583
3584         calc_load_account_active(this_rq);
3585 }
3586
3587 #ifdef CONFIG_SMP
3588
3589 /*
3590  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3591  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3592  */
3593 void sched_exec(void)
3594 {
3595         struct task_struct *p = current;
3596         unsigned long flags;
3597         int dest_cpu;
3598
3599         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3600         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3601         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3602                 goto unlock;
3603
3604         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
3605                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3606
3607                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3608                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
3609                 return;
3610         }
3611 unlock:
3612         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3613 }
3614
3615 #endif
3616
3617 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3618
3619 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3620
3621 /*
3622  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3623  * @p in case that task is currently running.
3624  *
3625  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3626  */
3627 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3628 {
3629         u64 ns = 0;
3630
3631         if (task_current(rq, p)) {
3632                 update_rq_clock(rq);
3633                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
3634                 if ((s64)ns < 0)
3635                         ns = 0;
3636         }
3637
3638         return ns;
3639 }
3640
3641 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3642 {
3643         unsigned long flags;
3644         struct rq *rq;
3645         u64 ns = 0;
3646
3647         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3648         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3649         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3650
3651         return ns;
3652 }
3653
3654 /*
3655  * Return accounted runtime for the task.
3656  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3657  * pending runtime that have not been accounted yet.
3658  */
3659 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3660 {
3661         unsigned long flags;
3662         struct rq *rq;
3663         u64 ns = 0;
3664
3665         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3666         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3667         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3668
3669         return ns;
3670 }
3671
3672 /*
3673  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3674  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3675  * pending runtime that have not been accounted yet.
3676  *
3677  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3678  * so the return value not includes other pending runtime that other
3679  * running tasks might have.
3680  */
3681 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3682 {
3683         struct task_cputime totals;
3684         unsigned long flags;
3685         struct rq *rq;
3686         u64 ns;
3687
3688         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3689         thread_group_cputime(p, &totals);
3690         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3691         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3692
3693         return ns;
3694 }
3695
3696 /*
3697  * Account user cpu time to a process.
3698  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3699  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3700  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3701  */
3702 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3703                        cputime_t cputime_scaled)
3704 {
3705         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3706         cputime64_t tmp;
3707
3708         /* Add user time to process. */
3709         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3710         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3711         account_group_user_time(p, cputime);
3712
3713         /* Add user time to cpustat. */
3714         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3715         if (TASK_NICE(p) > 0)
3716                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3717         else
3718                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3719
3720         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3721         /* Account for user time used */
3722         acct_update_integrals(p);
3723 }
3724
3725 /*
3726  * Account guest cpu time to a process.
3727  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3728  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3729  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3730  */
3731 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3732                                cputime_t cputime_scaled)
3733 {
3734         cputime64_t tmp;
3735         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3736
3737         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3738
3739         /* Add guest time to process. */
3740         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3741         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3742         account_group_user_time(p, cputime);
3743         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3744
3745         /* Add guest time to cpustat. */
3746         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3747                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3748                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3749         } else {
3750                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3751                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3752         }
3753 }