49cc70b152cf00e92e0ca4474204339773fb94e6
[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 #endif /* CONFIG_SMP */
2451
2452         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2453         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2454
2455         if (wake_flags & WF_SYNC)
2456                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2457
2458         if (cpu != task_cpu(p))
2459                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2460
2461 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2462 }
2463
2464 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
2465 {
2466         activate_task(rq, p, en_flags);
2467         p->on_rq = 1;
2468
2469         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2470         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
2471                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2472 }
2473
2474 /*
2475  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
2476  */
2477 static void
2478 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2479 {
2480         trace_sched_wakeup(p, true);
2481         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2482
2483         p->state = TASK_RUNNING;
2484 #ifdef CONFIG_SMP
2485         if (p->sched_class->task_woken)
2486                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2487
2488         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2489                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2490                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2491
2492                 if (delta > max)
2493                         rq->avg_idle = max;
2494                 else
2495                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2496                 rq->idle_stamp = 0;
2497         }
2498 #endif
2499 }
2500
2501 static void
2502 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2503 {
2504 #ifdef CONFIG_SMP
2505         if (p->sched_contributes_to_load)
2506                 rq->nr_uninterruptible--;
2507 #endif
2508
2509         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
2510         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2511 }
2512
2513 /*
2514  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
2515  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
2516  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
2517  * the task is still ->on_rq.
2518  */
2519 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2520 {
2521         struct rq *rq;
2522         int ret = 0;
2523
2524         rq = __task_rq_lock(p);
2525         if (p->on_rq) {
2526                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2527                 ret = 1;
2528         }
2529         __task_rq_unlock(rq);
2530
2531         return ret;
2532 }
2533
2534 #ifdef CONFIG_SMP
2535 static void sched_ttwu_pending(void)
2536 {
2537         struct rq *rq = this_rq();
2538         struct task_struct *list = xchg(&rq->wake_list, NULL);
2539
2540         if (!list)
2541                 return;
2542
2543         raw_spin_lock(&rq->lock);
2544
2545         while (list) {
2546                 struct task_struct *p = list;
2547                 list = list->wake_entry;
2548                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2549         }
2550
2551         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2552 }
2553
2554 void scheduler_ipi(void)
2555 {
2556         sched_ttwu_pending();
2557 }
2558
2559 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
2560 {
2561         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2562         struct task_struct *next = rq->wake_list;
2563
2564         for (;;) {
2565                 struct task_struct *old = next;
2566
2567                 p->wake_entry = next;
2568                 next = cmpxchg(&rq->wake_list, old, p);
2569                 if (next == old)
2570                         break;
2571         }
2572
2573         if (!next)
2574                 smp_send_reschedule(cpu);
2575 }
2576
2577 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2578 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2579 {
2580         struct rq *rq;
2581         int ret = 0;
2582
2583         rq = __task_rq_lock(p);
2584         if (p->on_cpu) {
2585                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2586                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2587                 ret = 1;
2588         }
2589         __task_rq_unlock(rq);
2590
2591         return ret;
2592
2593 }
2594 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2595 #endif /* CONFIG_SMP */
2596
2597 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
2598 {
2599         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2600
2601 #if defined(CONFIG_SMP)
2602         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && cpu != smp_processor_id()) {
2603                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
2604                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
2605                 return;
2606         }
2607 #endif
2608
2609         raw_spin_lock(&rq->lock);
2610         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2611         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2612 }
2613
2614 /**
2615  * try_to_wake_up - wake up a thread
2616  * @p: the thread to be awakened
2617  * @state: the mask of task states that can be woken
2618  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2619  *
2620  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2621  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2622  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2623  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2624  * runnable without the overhead of this.
2625  *
2626  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2627  * or @state didn't match @p's state.
2628  */
2629 static int
2630 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2631 {
2632         unsigned long flags;
2633         int cpu, success = 0;
2634
2635         smp_wmb();
2636         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2637         if (!(p->state & state))
2638                 goto out;
2639
2640         success = 1; /* we're going to change ->state */
2641         cpu = task_cpu(p);
2642
2643         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2644                 goto stat;
2645
2646 #ifdef CONFIG_SMP
2647         /*
2648          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2649          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2650          */
2651         while (p->on_cpu) {
2652 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2653                 /*
2654                  * In case the architecture enables interrupts in
2655                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
2656                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
2657                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
2658                  * remote wakeup.
2659                  */
2660                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
2661                         goto stat;
2662 #else
2663                 cpu_relax();
2664 #endif
2665         }
2666         /*
2667          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
2668          */
2669         smp_rmb();
2670
2671         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2672         p->state = TASK_WAKING;
2673
2674         if (p->sched_class->task_waking)
2675                 p->sched_class->task_waking(p);
2676
2677         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2678         if (task_cpu(p) != cpu)
2679                 set_task_cpu(p, cpu);
2680 #endif /* CONFIG_SMP */
2681
2682         ttwu_queue(p, cpu);
2683 stat:
2684         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2685 out:
2686         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2687
2688         return success;
2689 }
2690
2691 /**
2692  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2693  * @p: the thread to be awakened
2694  *
2695  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2696  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2697  * the current task.
2698  */
2699 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2700 {
2701         struct rq *rq = task_rq(p);
2702
2703         BUG_ON(rq != this_rq());
2704         BUG_ON(p == current);
2705         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2706
2707         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2708                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2709                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2710                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2711         }
2712
2713         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2714                 goto out;
2715
2716         if (!p->on_rq)
2717                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2718
2719         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2720         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2721 out:
2722         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2723 }
2724
2725 /**
2726  * wake_up_process - Wake up a specific process
2727  * @p: The process to be woken up.
2728  *
2729  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2730  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2731  * running.
2732  *
2733  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2734  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2735  */
2736 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2737 {
2738         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2739 }
2740 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2741
2742 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2743 {
2744         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2745 }
2746
2747 /*
2748  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2749  * p is forked by current.
2750  *
2751  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2752  */
2753 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2754 {
2755         p->on_rq                        = 0;
2756
2757         p->se.on_rq                     = 0;
2758         p->se.exec_start                = 0;
2759         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2760         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2761         p->se.nr_migrations             = 0;
2762         p->se.vruntime                  = 0;
2763         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2764
2765 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2766         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2767 #endif
2768
2769         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2770
2771 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2772         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2773 #endif
2774 }
2775
2776 /*
2777  * fork()/clone()-time setup:
2778  */
2779 void sched_fork(struct task_struct *p)
2780 {
2781         unsigned long flags;
2782         int cpu = get_cpu();
2783
2784         __sched_fork(p);
2785         /*
2786          * We mark the process as running here. This guarantees that
2787          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2788          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2789          */
2790         p->state = TASK_RUNNING;
2791
2792         /*
2793          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2794          */
2795         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2796                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2797                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2798                         p->normal_prio = p->static_prio;
2799                 }
2800
2801                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2802                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2803                         p->normal_prio = p->static_prio;
2804                         set_load_weight(p);
2805                 }
2806
2807                 /*
2808                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2809                  * fulfilled its duty:
2810                  */
2811                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2812         }
2813
2814         /*
2815          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2816          */
2817         p->prio = current->normal_prio;
2818
2819         if (!rt_prio(p->prio))
2820                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2821
2822         if (p->sched_class->task_fork)
2823                 p->sched_class->task_fork(p);
2824
2825         /*
2826          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2827          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2828          * is ran before sched_fork().
2829          *
2830          * Silence PROVE_RCU.
2831          */
2832         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2833         set_task_cpu(p, cpu);
2834         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2835
2836 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2837         if (likely(sched_info_on()))
2838                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2839 #endif
2840 #if defined(CONFIG_SMP)
2841         p->on_cpu = 0;
2842 #endif
2843 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2844         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2845         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2846 #endif
2847 #ifdef CONFIG_SMP
2848         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2849 #endif
2850
2851         put_cpu();
2852 }
2853
2854 /*
2855  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2856  *
2857  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2858  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2859  * on the runqueue and wakes it.
2860  */
2861 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2862 {
2863         unsigned long flags;
2864         struct rq *rq;
2865
2866         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2867 #ifdef CONFIG_SMP
2868         /*
2869          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2870          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2871          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2872          */
2873         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
2874 #endif
2875
2876         rq = __task_rq_lock(p);
2877         activate_task(rq, p, 0);
2878         p->on_rq = 1;
2879         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2880         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2881 #ifdef CONFIG_SMP
2882         if (p->sched_class->task_woken)
2883                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2884 #endif
2885         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2886 }
2887
2888 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2889
2890 /**
2891  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2892  * @notifier: notifier struct to register
2893  */
2894 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2895 {
2896         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2897 }
2898 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2899
2900 /**
2901  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2902  * @notifier: notifier struct to unregister
2903  *
2904  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2905  */
2906 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2907 {
2908         hlist_del(&notifier->link);
2909 }
2910 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2911
2912 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2913 {
2914         struct preempt_notifier *notifier;
2915         struct hlist_node *node;
2916
2917         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2918                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2919 }
2920
2921 static void
2922 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2923                                  struct task_struct *next)
2924 {
2925         struct preempt_notifier *notifier;
2926         struct hlist_node *node;
2927
2928         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2929                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2930 }
2931
2932 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2933
2934 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2935 {
2936 }
2937
2938 static void
2939 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2940                                  struct task_struct *next)
2941 {
2942 }
2943
2944 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2945
2946 /**
2947  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2948  * @rq: the runqueue preparing to switch
2949  * @prev: the current task that is being switched out
2950  * @next: the task we are going to switch to.
2951  *
2952  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2953  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2954  * switch.
2955  *
2956  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2957  * hooks.
2958  */
2959 static inline void
2960 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2961                     struct task_struct *next)
2962 {
2963         sched_info_switch(prev, next);
2964         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2965         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2966         prepare_lock_switch(rq, next);
2967         prepare_arch_switch(next);
2968         trace_sched_switch(prev, next);
2969 }
2970
2971 /**
2972  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2973  * @rq: runqueue associated with task-switch
2974  * @prev: the thread we just switched away from.
2975  *
2976  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2977  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2978  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2979  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2980  *
2981  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2982  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2983  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2984  * details.)
2985  */
2986 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2987         __releases(rq->lock)
2988 {
2989         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2990         long prev_state;
2991
2992         rq->prev_mm = NULL;
2993
2994         /*
2995          * A task struct has one reference for the use as "current".
2996          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2997          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2998          * the scheduled task must drop that reference.
2999          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
3000          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
3001          * there before we look at prev->state, and then the reference would
3002          * be dropped twice.
3003          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
3004          */
3005         prev_state = prev->state;
3006         finish_arch_switch(prev);
3007 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3008         local_irq_disable();
3009 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3010         perf_event_task_sched_in(current);
3011 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3012         local_irq_enable();
3013 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3014         finish_lock_switch(rq, prev);
3015
3016         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
3017         if (mm)
3018                 mmdrop(mm);
3019         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
3020                 /*
3021                  * Remove function-return probe instances associated with this
3022                  * task and put them back on the free list.
3023                  */
3024                 kprobe_flush_task(prev);
3025                 put_task_struct(prev);
3026         }
3027 }
3028
3029 #ifdef CONFIG_SMP
3030
3031 /* assumes rq->lock is held */
3032 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3033 {
3034         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3035                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3036 }
3037
3038 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
3039 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3040 {
3041         if (rq->post_schedule) {
3042                 unsigned long flags;
3043
3044                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3045                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
3046                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
3047                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3048
3049                 rq->post_schedule = 0;
3050         }
3051 }
3052
3053 #else
3054
3055 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3056 {
3057 }
3058
3059 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3060 {
3061 }
3062
3063 #endif
3064
3065 /**
3066  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
3067  * @prev: the thread we just switched away from.
3068  */
3069 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
3070         __releases(rq->lock)
3071 {
3072         struct rq *rq = this_rq();
3073
3074         finish_task_switch(rq, prev);
3075
3076         /*
3077          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
3078          * task_switch?
3079          */
3080         post_schedule(rq);
3081
3082 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3083         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
3084         preempt_enable();
3085 #endif
3086         if (current->set_child_tid)
3087                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
3088 }
3089
3090 /*
3091  * context_switch - switch to the new MM and the new
3092  * thread's register state.
3093  */
3094 static inline void
3095 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3096                struct task_struct *next)
3097 {
3098         struct mm_struct *mm, *oldmm;
3099
3100         prepare_task_switch(rq, prev, next);
3101
3102         mm = next->mm;
3103         oldmm = prev->active_mm;
3104         /*
3105          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
3106          * combine the page table reload and the switch backend into
3107          * one hypercall.
3108          */
3109         arch_start_context_switch(prev);
3110
3111         if (!mm) {
3112                 next->active_mm = oldmm;
3113                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
3114                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3115         } else
3116                 switch_mm(oldmm, mm, next);
3117
3118         if (!prev->mm) {
3119                 prev->active_mm = NULL;
3120                 rq->prev_mm = oldmm;
3121         }
3122         /*
3123          * Since the runqueue lock will be released by the next
3124          * task (which is an invalid locking op but in the case
3125          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3126          * do an early lockdep release here:
3127          */
3128 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3129         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3130 #endif
3131
3132         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3133         switch_to(prev, next, prev);
3134
3135         barrier();
3136         /*
3137          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3138          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3139          * frame will be invalid.
3140          */
3141         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3142 }
3143
3144 /*
3145  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3146  *
3147  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3148  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3149  * number of context switches performed since bootup.
3150  */
3151 unsigned long nr_running(void)
3152 {
3153         unsigned long i, sum = 0;
3154
3155         for_each_online_cpu(i)
3156                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3157
3158         return sum;
3159 }
3160
3161 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3162 {
3163         unsigned long i, sum = 0;
3164
3165         for_each_possible_cpu(i)
3166                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3167
3168         /*
3169          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3170          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3171          */
3172         if (unlikely((long)sum < 0))
3173                 sum = 0;
3174
3175         return sum;
3176 }
3177
3178 unsigned long long nr_context_switches(void)
3179 {
3180         int i;
3181         unsigned long long sum = 0;
3182
3183         for_each_possible_cpu(i)
3184                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3185
3186         return sum;
3187 }
3188
3189 unsigned long nr_iowait(void)
3190 {
3191         unsigned long i, sum = 0;
3192
3193         for_each_possible_cpu(i)
3194                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3195
3196         return sum;
3197 }
3198
3199 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3200 {
3201         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3202         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3203 }
3204
3205 unsigned long this_cpu_load(void)
3206 {
3207         struct rq *this = this_rq();
3208         return this->cpu_load[0];
3209 }
3210
3211
3212 /* Variables and functions for calc_load */
3213 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3214 static unsigned long calc_load_update;
3215 unsigned long avenrun[3];
3216 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3217
3218 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3219 {
3220         long nr_active, delta = 0;
3221
3222         nr_active = this_rq->nr_running;
3223         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3224
3225         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3226                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3227                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3228         }
3229
3230         return delta;
3231 }
3232
3233 static unsigned long
3234 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3235 {
3236         load *= exp;
3237         load += active * (FIXED_1 - exp);
3238         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3239         return load >> FSHIFT;
3240 }
3241
3242 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3243 /*
3244  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
3245  *
3246  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3247  */
3248 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
3249
3250 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3251 {
3252         long delta;
3253
3254         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3255         if (delta)
3256                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
3257 }
3258
3259 static long calc_load_fold_idle(void)
3260 {
3261         long delta = 0;
3262
3263         /*
3264          * Its got a race, we don't care...
3265          */
3266         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
3267                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
3268
3269         return delta;
3270 }
3271
3272 /**
3273  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3274  *
3275  * @x:         base of the power
3276  * @frac_bits: fractional bits of @x
3277  * @n:         power to raise @x to.
3278  *
3279  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3280  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3281  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3282  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3283  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3284  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3285  * vector.
3286  */
3287 static unsigned long
3288 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3289 {
3290         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3291
3292         if (n) for (;;) {
3293                 if (n & 1) {
3294                         result *= x;
3295                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3296                         result >>= frac_bits;
3297                 }
3298                 n >>= 1;
3299                 if (!n)
3300                         break;
3301                 x *= x;
3302                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3303                 x >>= frac_bits;
3304         }
3305
3306         return result;
3307 }
3308
3309 /*
3310  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3311  *
3312  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3313  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3314  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3315  *
3316  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3317  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3318  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3319  *
3320  *  ...
3321  *
3322  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3323  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3324  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3325  *
3326  * [1] application of the geometric series:
3327  *
3328  *              n         1 - x^(n+1)
3329  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3330  *             i=0          1 - x
3331  */
3332 static unsigned long
3333 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3334             unsigned long active, unsigned int n)
3335 {
3336
3337         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3338 }
3339
3340 /*
3341  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3342  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3343  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3344  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3345  *
3346  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3347  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3348  */
3349 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3350 {
3351         long delta, active, n;
3352
3353         if (time_before(jiffies, calc_load_update))
3354                 return;
3355
3356         /*
3357          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
3358          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
3359          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
3360          * due to NO_HZ.
3361          */
3362         delta = calc_load_fold_idle();
3363         if (delta)
3364                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3365
3366         /*
3367          * If we were idle for multiple load cycles, apply them.
3368          */
3369         if (ticks >= LOAD_FREQ) {
3370                 n = ticks / LOAD_FREQ;
3371
3372                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3373                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3374
3375                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3376                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3377                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3378
3379                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3380         }
3381
3382         /*
3383          * Its possible the remainder of the above division also crosses
3384          * a LOAD_FREQ period, the regular check in calc_global_load()
3385          * which comes after this will take care of that.
3386          *
3387          * Consider us being 11 ticks before a cycle completion, and us
3388          * sleeping for 4*LOAD_FREQ + 22 ticks, then the above code will
3389          * age us 4 cycles, and the test in calc_global_load() will
3390          * pick up the final one.
3391          */
3392 }
3393 #else
3394 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3395 {
3396 }
3397
3398 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3399 {
3400         return 0;
3401 }
3402
3403 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3404 {
3405 }
3406 #endif
3407
3408 /**
3409  * get_avenrun - get the load average array
3410  * @loads:      pointer to dest load array
3411  * @offset:     offset to add
3412  * @shift:      shift count to shift the result left
3413  *
3414  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3415  */
3416 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3417 {
3418         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3419         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3420         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3421 }
3422
3423 /*
3424  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3425  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3426  */
3427 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3428 {
3429         long active;
3430
3431         calc_global_nohz(ticks);
3432
3433         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3434                 return;
3435
3436         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3437         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3438
3439         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3440         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3441         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3442
3443         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3444 }
3445
3446 /*
3447  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3448  * active count.
3449  */
3450 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3451 {
3452         long delta;
3453
3454         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3455                 return;
3456
3457         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3458         delta += calc_load_fold_idle();
3459         if (delta)
3460                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3461
3462         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3463 }
3464
3465 /*
3466  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3467  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3468  *
3469  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3470  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3471  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3472  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3473  *
3474  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3475  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3476  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3477  *
3478  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3479  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3480  * particular idx is approximated to be zero.
3481  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3482  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3483  * based on 128 point scale.
3484  * Example:
3485  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3486  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3487  *
3488  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3489  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3490  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3491  */
3492 #define DEGRADE_SHIFT           7
3493 static const unsigned char
3494                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3495 static const unsigned char
3496                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3497                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3498                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3499                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3500                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3501                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3502
3503 /*
3504  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3505  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3506  * adding any new load.
3507  */
3508 static unsigned long
3509 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3510 {
3511         int j = 0;
3512
3513         if (!missed_updates)
3514                 return load;
3515
3516         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3517                 return 0;
3518
3519         if (idx == 1)
3520                 return load >> missed_updates;
3521
3522         while (missed_updates) {
3523                 if (missed_updates % 2)
3524                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3525
3526                 missed_updates >>= 1;
3527                 j++;
3528         }
3529         return load;
3530 }
3531
3532 /*
3533  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3534  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3535  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3536  */
3537 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3538 {
3539         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3540         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
3541         unsigned long pending_updates;
3542         int i, scale;
3543
3544         this_rq->nr_load_updates++;
3545
3546         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
3547         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3548                 return;
3549
3550         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3551         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3552
3553         /* Update our load: */
3554         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3555         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3556                 unsigned long old_load, new_load;
3557
3558                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3559
3560                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3561                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3562                 new_load = this_load;
3563                 /*
3564                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3565                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3566                  * example.
3567                  */
3568                 if (new_load > old_load)
3569                         new_load += scale - 1;
3570
3571                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3572         }
3573
3574         sched_avg_update(this_rq);
3575 }
3576
3577 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3578 {
3579         update_cpu_load(this_rq);
3580
3581         calc_load_account_active(this_rq);
3582 }
3583
3584 #ifdef CONFIG_SMP
3585
3586 /*
3587  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3588  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3589  */
3590 void sched_exec(void)
3591 {
3592         struct task_struct *p = current;
3593         unsigned long flags;
3594         int dest_cpu;
3595
3596         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3597         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3598         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3599                 goto unlock;
3600
3601         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
3602                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3603
3604                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3605                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
3606                 return;
3607         }
3608 unlock:
3609         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3610 }
3611
3612 #endif
3613
3614 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3615
3616 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3617
3618 /*
3619  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3620  * @p in case that task is currently running.
3621  *
3622  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3623  */
3624 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3625 {
3626         u64 ns = 0;
3627
3628         if (task_current(rq, p)) {
3629                 update_rq_clock(rq);
3630                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
3631                 if ((s64)ns < 0)
3632                         ns = 0;
3633         }
3634
3635         return ns;
3636 }
3637
3638 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3639 {
3640         unsigned long flags;
3641         struct rq *rq;
3642         u64 ns = 0;
3643
3644         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3645         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3646         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3647
3648         return ns;
3649 }
3650
3651 /*
3652  * Return accounted runtime for the task.
3653  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3654  * pending runtime that have not been accounted yet.
3655  */
3656 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3657 {
3658         unsigned long flags;
3659         struct rq *rq;
3660         u64 ns = 0;
3661
3662         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3663         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3664         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3665
3666         return ns;
3667 }
3668
3669 /*
3670  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3671  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3672  * pending runtime that have not been accounted yet.
3673  *
3674  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3675  * so the return value not includes other pending runtime that other
3676  * running tasks might have.
3677  */
3678 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3679 {
3680         struct task_cputime totals;
3681         unsigned long flags;
3682         struct rq *rq;
3683         u64 ns;
3684
3685         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3686         thread_group_cputime(p, &totals);
3687         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3688         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3689
3690         return ns;
3691 }
3692
3693 /*
3694  * Account user cpu time to a process.
3695  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3696  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3697  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3698  */
3699 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3700                        cputime_t cputime_scaled)
3701 {
3702         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3703         cputime64_t tmp;
3704
3705         /* Add user time to process. */
3706         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3707         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3708         account_group_user_time(p, cputime);
3709
3710         /* Add user time to cpustat. */
3711         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3712         if (TASK_NICE(p) > 0)
3713                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3714         else
3715                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3716
3717         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3718         /* Account for user time used */
3719         acct_update_integrals(p);
3720 }
3721
3722 /*
3723  * Account guest cpu time to a process.
3724  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3725  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3726  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3727  */
3728 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3729                                cputime_t cputime_scaled)
3730 {
3731         cputime64_t tmp;
3732         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3733
3734         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3735
3736         /* Add guest time to process. */
3737         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3738         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3739         account_group_user_time(p, cputime);
3740         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3741
3742         /* Add guest time to cpustat. */
3743         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3744                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3745                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3746         } else {
3747                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3748                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3749         }
3750 }
3751
3752 /*
3753  * Account system cpu time to a process and desired cpustat field
3754  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3755  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3756  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3757  * @target_cputime64: pointer to cpustat field that has to be updated
3758  */
3759 static inline
3760 void __account_system_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3761                         cputime_t cputime_scaled, cputime64_t *target_cputime64)
3762 {
3763         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3764
3765         /* Add system time to process. */
3766         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3767         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3768         account_group_system_time(p, cputime);
3769
3770         /* Add system time to cpustat. */
3771         *target_cputime64 = cputime64_add(*target_cputime64, tmp);
3772         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3773
3774         /* Account for system time used */
3775         acct_update_integrals(p);
3776 }
3777
3778 /*
3779  * Account system cpu time to a process.
3780  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3781  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3782  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3783  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3784  */
3785 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3786                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3787 {
3788         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3789         cputime64_t *target_cputime64;
3790
3791         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3792                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3793                 return;
3794         }
3795
3796         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3797                 target_cputime64 = &cpustat->irq;
3798         else if (in_serving_softirq())
3799                 target_cputime64 = &cpustat->softirq;
3800         else
3801                 target_cputime64 = &cpustat->system;
3802
3803         __account_system_time(p, cputime, cputime_scaled, target_cputime64);
3804 }
3805
3806 /*
3807  * Account for involuntary wait time.
3808  * @cputime: the cpu time spent in involuntary wait
3809  */
3810 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3811 {
3812         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3813         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3814
3815         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3816 }
3817
3818 /*
3819  * Account for idle time.
3820  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3821  */
3822 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3823 {
3824         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3825         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3826         struct rq *rq = this_rq();
3827
3828         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3829                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3830         else
3831                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3832 }
3833
3834 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3835
3836 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
3837 /*
3838  * Account a tick to a process and cpustat
3839  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3840  * @user_tick: is the tick from userspace
3841  * @rq: the pointer to rq
3842  *
3843  * Tick demultiplexing follows the order
3844  * - pending hardirq update
3845  * - pending softirq update
3846  * - user_time
3847  * - idle_time
3848  * - system time
3849  *   - check for guest_time
3850  *   - else account as system_time
3851  *
3852  * Check for hardirq is done both for system and user time as there is
3853  * no timer going off while we are on hardirq and hence we may never get an
3854  * opportunity to update it solely in system time.
3855  * p->stime and friends are only updated on system time and not on irq
3856  * softirq as those do not count in task exec_runtime any more.
3857  */
3858 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3859                                                 struct rq *rq)
3860 {
3861         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3862         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(cputime_one_jiffy);
3863         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3864
3865         if (irqtime_account_hi_update()) {
3866                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3867         } else if (irqtime_account_si_update()) {
3868                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3869         } else if (this_cpu_ksoftirqd() == p) {
3870                 /*
3871                  * ksoftirqd time do not get accounted in cpu_softirq_time.
3872                  * So, we have to handle it separately here.
3873                  * Also, p->stime needs to be updated for ksoftirqd.
3874                  */
3875                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3876                                         &cpustat->softirq);
3877         } else if (user_tick) {
3878                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3879         } else if (p == rq->idle) {
3880                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3881         } else if (p->flags & PF_VCPU) { /* System time or guest time */
3882                 account_guest_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3883         } else {
3884                 __account_system_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled,
3885                                         &cpustat->system);
3886         }
3887 }
3888
3889 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks)
3890 {
3891         int i;
3892         struct rq *rq = this_rq();
3893
3894         for (i = 0; i < ticks; i++)
3895                 irqtime_account_process_tick(current, 0, rq);
3896 }
3897 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3898 static void irqtime_account_idle_ticks(int ticks) {}
3899 static void irqtime_account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick,
3900                                                 struct rq *rq) {}
3901 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
3902
3903 /*
3904  * Account a single tick of cpu time.
3905  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3906  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3907  */
3908 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3909 {
3910         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3911         struct rq *rq = this_rq();
3912
3913         if (sched_clock_irqtime) {
3914                 irqtime_account_process_tick(p, user_tick, rq);
3915                 return;
3916         }
3917
3918         if (user_tick)
3919                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3920         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3921                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3922                                     one_jiffy_scaled);
3923         else
3924                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3925 }
3926
3927 /*
3928  * Account multiple ticks of steal time.
3929  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3930  * @ticks: number of stolen ticks
3931  */
3932 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3933 {
3934         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3935 }
3936
3937 /*
3938  * Account multiple ticks of idle time.
3939  * @ticks: number of stolen ticks
3940  */
3941 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3942 {
3943
3944         if (sched_clock_irqtime) {
3945                 irqtime_account_idle_ticks(ticks);
3946                 return;
3947         }
3948
3949         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3950 }
3951
3952 #endif
3953
3954 /*
3955  * Use precise platform statistics if available:
3956  */
3957 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3958 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3959 {
3960         *ut = p->utime;
3961         *st = p->stime;
3962 }
3963
3964 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3965 {
3966         struct task_cputime cputime;
3967
3968         thread_group_cputime(p, &cputime);
3969
3970         *ut = cputime.utime;
3971         *st = cputime.stime;
3972 }
3973 #else
3974
3975 #ifndef nsecs_to_cputime
3976 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3977 #endif
3978
3979 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3980 {
3981         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3982
3983         /*
3984          * Use CFS's precise accounting:
3985          */
3986         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3987
3988         if (total) {
3989                 u64 temp = rtime;
3990
3991                 temp *= utime;
3992                 do_div(temp, total);
3993                 utime = (cputime_t)temp;
3994         } else
3995                 utime = rtime;
3996
3997         /*
3998          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3999          */
4000         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
4001         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
4002
4003         *ut = p->prev_utime;
4004         *st = p->prev_stime;
4005 }
4006
4007 /*
4008  * Must be called with siglock held.
4009  */
4010 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
4011 {
4012         struct signal_struct *sig = p->signal;
4013         struct task_cputime cputime;
4014         cputime_t rtime, utime, total;
4015
4016         thread_group_cputime(p, &cputime);
4017
4018         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
4019         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
4020
4021         if (total) {
4022                 u64 temp = rtime;
4023
4024                 temp *= cputime.utime;
4025                 do_div(temp, total);
4026                 utime = (cputime_t)temp;
4027         } else
4028                 utime = rtime;
4029
4030         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
4031         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
4032                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
4033
4034         *ut = sig->prev_utime;
4035         *st = sig->prev_stime;
4036 }
4037 #endif
4038
4039 /*
4040  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4041  * We call it with interrupts disabled.
4042  */
4043 void scheduler_tick(void)
4044 {
4045         int cpu = smp_processor_id();
4046         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4047         struct task_struct *curr = rq->curr;
4048
4049         sched_clock_tick();
4050
4051         raw_spin_lock(&rq->lock);
4052         update_rq_clock(rq);
4053         update_cpu_load_active(rq);
4054         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4055         raw_spin_unlock(&rq->lock);
4056
4057         perf_event_task_tick();
4058
4059 #ifdef CONFIG_SMP
4060         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4061         trigger_load_balance(rq, cpu);
4062 #endif
4063 }
4064
4065 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4066 {
4067         if (in_lock_functions(addr)) {
4068                 addr = CALLER_ADDR2;
4069                 if (in_lock_functions(addr))
4070                         addr = CALLER_ADDR3;
4071         }
4072         return addr;
4073 }
4074
4075 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4076                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4077
4078 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4079 {
4080 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4081         /*
4082          * Underflow?
4083          */
4084         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4085                 return;
4086 #endif
4087         preempt_count() += val;
4088 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4089         /*
4090          * Spinlock count overflowing soon?
4091          */
4092         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4093                                 PREEMPT_MASK - 10);
4094 #endif
4095         if (preempt_count() == val)
4096                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4097 }
4098 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4099
4100 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4101 {
4102 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4103         /*
4104          * Underflow?
4105          */
4106         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4107                 return;
4108         /*
4109          * Is the spinlock portion underflowing?
4110          */
4111         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4112                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4113                 return;
4114 #endif
4115
4116         if (preempt_count() == val)
4117                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4118         preempt_count() -= val;
4119 }
4120 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4121
4122 #endif
4123
4124 /*
4125  * Print scheduling while atomic bug:
4126  */
4127 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4128 {
4129         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4130
4131         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4132                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4133
4134         debug_show_held_locks(prev);
4135         print_modules();
4136         if (irqs_disabled())
4137                 print_irqtrace_events(prev);
4138
4139         if (regs)
4140                 show_regs(regs);
4141         else
4142                 dump_stack();
4143 }
4144
4145 /*
4146  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4147  */
4148 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4149 {
4150         /*
4151          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4152          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4153          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4154          */
4155         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4156                 __schedule_bug(prev);
4157
4158         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4159
4160         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4161 }
4162
4163 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4164 {
4165         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
4166                 update_rq_clock(rq);
4167         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4168 }
4169
4170 /*
4171  * Pick up the highest-prio task:
4172  */
4173 static inline struct task_struct *
4174 pick_next_task(struct rq *rq)
4175 {
4176         const struct sched_class *class;
4177         struct task_struct *p;
4178
4179         /*
4180          * Optimization: we know that if all tasks are in
4181          * the fair class we can call that function directly:
4182          */
4183         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4184                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4185                 if (likely(p))
4186                         return p;
4187         }
4188
4189         for_each_class(class) {
4190                 p = class->pick_next_task(rq);
4191                 if (p)
4192                         return p;
4193         }
4194
4195         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
4196 }
4197
4198 /*
4199  * schedule() is the main scheduler function.
4200  */
4201 asmlinkage void __sched schedule(void)
4202 {
4203         struct task_struct *prev, *next;
4204         unsigned long *switch_count;
4205         struct rq *rq;
4206         int cpu;
4207
4208 need_resched:
4209         preempt_disable();
4210         cpu = smp_processor_id();
4211         rq = cpu_rq(cpu);
4212         rcu_note_context_switch(cpu);
4213         prev = rq->curr;
4214
4215         schedule_debug(prev);
4216
4217         if (sched_feat(HRTICK))
4218                 hrtick_clear(rq);
4219
4220         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
4221
4222         switch_count = &prev->nivcsw;
4223         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4224                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
4225                         prev->state = TASK_RUNNING;
4226                 } else {
4227                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
4228                         prev->on_rq = 0;
4229
4230                         /*
4231                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
4232                          * whether it wants to wake up a task to maintain
4233                          * concurrency.
4234                          */
4235                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
4236                                 struct task_struct *to_wakeup;
4237
4238                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
4239                                 if (to_wakeup)
4240                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
4241                         }
4242
4243                         /*
4244                          * If we are going to sleep and we have plugged IO
4245                          * queued, make sure to submit it to avoid deadlocks.
4246                          */
4247                         if (blk_needs_flush_plug(prev)) {
4248                                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
4249                                 blk_schedule_flush_plug(prev);
4250                                 raw_spin_lock(&rq->lock);
4251                         }
4252                 }
4253                 switch_count = &prev->nvcsw;
4254         }
4255
4256         pre_schedule(rq, prev);
4257
4258         if (unlikely(!rq->nr_running))
4259                 idle_balance(cpu, rq);
4260
4261         put_prev_task(rq, prev);
4262         next = pick_next_task(rq);
4263         clear_tsk_need_resched(prev);
4264         rq->skip_clock_update = 0;
4265
4266         if (likely(prev != next)) {
4267                 rq->nr_switches++;
4268                 rq->curr = next;
4269                 ++*switch_count;
4270
4271                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4272                 /*
4273                  * The context switch have flipped the stack from under us
4274                  * and restored the local variables which were saved when
4275                  * this task called schedule() in the past. prev == current
4276                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
4277                  */
4278                 cpu = smp_processor_id();
4279                 rq = cpu_rq(cpu);
4280         } else
4281                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
4282
4283         post_schedule(rq);
4284
4285         preempt_enable_no_resched();
4286         if (need_resched())
4287                 goto need_resched;
4288 }
4289 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4290
4291 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
4292
4293 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4294 {
4295         bool ret = false;
4296
4297         rcu_read_lock();
4298         if (lock->owner != owner)
4299                 goto fail;
4300
4301         /*
4302          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
4303          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
4304          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
4305          * ensures the memory stays valid.
4306          */
4307         barrier();
4308
4309         ret = owner->on_cpu;
4310 fail:
4311         rcu_read_unlock();
4312
4313         return ret;
4314 }
4315
4316 /*
4317  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
4318  * access and not reliable.
4319  */
4320 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
4321 {
4322         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
4323                 return 0;
4324
4325         while (owner_running(lock, owner)) {
4326                 if (need_resched())
4327                         return 0;
4328
4329                 arch_mutex_cpu_relax();
4330         }
4331
4332         /*
4333          * If the owner changed to another task there is likely
4334          * heavy contention, stop spinning.
4335          */
4336         if (lock->owner)
4337                 return 0;
4338
4339         return 1;
4340 }
4341 #endif
4342
4343 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4344 /*
4345  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4346  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4347  * occur there and call schedule directly.
4348  */
4349 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
4350 {
4351         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4352
4353         /*
4354          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4355          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4356          */
4357         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4358                 return;
4359
4360         do {
4361                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4362                 schedule();
4363                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
4364
4365                 /*
4366                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4367                  * between schedule and now.
4368                  */
4369                 barrier();
4370         } while (need_resched());
4371 }
4372 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4373
4374 /*
4375  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4376  * off of irq context.
4377  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4378  * protect us against recursive calling from irq.
4379  */
4380 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4381 {
4382         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4383
4384         /* Catch callers which need to be fixed */
4385         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4386
4387         do {
4388                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4389                 local_irq_enable();
4390                 schedule();
4391                 local_irq_disable();
4392                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4393
4394                 /*
4395                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4396                  * between schedule and now.
4397                  */
4398                 barrier();
4399         } while (need_resched());
4400 }
4401
4402 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4403
4404 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
4405                           void *key)
4406 {
4407         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
4408 }
4409 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4410
4411 /*
4412  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4413  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4414  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4415  *
4416  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4417  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4418  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4419  */
4420 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4421                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
4422 {
4423         wait_queue_t *curr, *next;
4424
4425         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4426                 unsigned flags = curr->flags;
4427
4428                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
4429                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4430                         break;
4431         }
4432 }
4433
4434 /**
4435  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4436  * @q: the waitqueue
4437  * @mode: which threads
4438  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up