9d163f83e5c3a02a7ae184d5aec31a51b8bdab82
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 #include "sched_cpupri.h"
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <trace/events/sched.h>
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 /*
118  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
119  */
120 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
121
122 static inline int rt_policy(int policy)
123 {
124         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
125                 return 1;
126         return 0;
127 }
128
129 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
130 {
131         return rt_policy(p->policy);
132 }
133
134 /*
135  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
136  */
137 struct rt_prio_array {
138         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
139         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
140 };
141
142 struct rt_bandwidth {
143         /* nests inside the rq lock: */
144         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
145         ktime_t                 rt_period;
146         u64                     rt_runtime;
147         struct hrtimer          rt_period_timer;
148 };
149
150 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
151
152 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
153
154 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
155 {
156         struct rt_bandwidth *rt_b =
157                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
158         ktime_t now;
159         int overrun;
160         int idle = 0;
161
162         for (;;) {
163                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
164                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
165
166                 if (!overrun)
167                         break;
168
169                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
170         }
171
172         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
173 }
174
175 static
176 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
177 {
178         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
179         rt_b->rt_runtime = runtime;
180
181         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
182
183         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
184                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
185         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
186 }
187
188 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
189 {
190         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
191 }
192
193 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
194 {
195         ktime_t now;
196
197         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
198                 return;
199
200         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
201                 return;
202
203         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
204         for (;;) {
205                 unsigned long delta;
206                 ktime_t soft, hard;
207
208                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
209                         break;
210
211                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
212                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
213
214                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
216                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
217                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
218                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
219         }
220         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
221 }
222
223 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
224 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
225 {
226         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
227 }
228 #endif
229
230 /*
231  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
232  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
233  */
234 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
235
236 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
237
238 #include <linux/cgroup.h>
239
240 struct cfs_rq;
241
242 static LIST_HEAD(task_groups);
243
244 /* task group related information */
245 struct task_group {
246 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
247         struct cgroup_subsys_state css;
248 #endif
249
250 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
251         uid_t uid;
252 #endif
253
254 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
255         /* schedulable entities of this group on each cpu */
256         struct sched_entity **se;
257         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
258         struct cfs_rq **cfs_rq;
259         unsigned long shares;
260 #endif
261
262 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
263         struct sched_rt_entity **rt_se;
264         struct rt_rq **rt_rq;
265
266         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
267 #endif
268
269         struct rcu_head rcu;
270         struct list_head list;
271
272         struct task_group *parent;
273         struct list_head siblings;
274         struct list_head children;
275 };
276
277 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
278
279 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
280 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
281 {
282         user->tg->uid = user->uid;
283 }
284
285 /*
286  * Root task group.
287  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
288  *      be a child to this group.
289  */
290 struct task_group root_task_group;
291
292 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
293 /* Default task group's sched entity on each cpu */
294 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
295 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
296 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct cfs_rq, init_tg_cfs_rq);
297 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
298
299 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
300 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
301 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rt_rq, init_rt_rq_var);
302 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
303 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
304 #define root_task_group init_task_group
305 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
306
307 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
308  * a task group's cpu shares.
309  */
310 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
311
312 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
313
314 #ifdef CONFIG_SMP
315 static int root_task_group_empty(void)
316 {
317         return list_empty(&root_task_group.children);
318 }
319 #endif
320
321 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
322 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
323 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
324 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
325 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
326
327 /*
328  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
329  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
330  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
331  * too large, so as the shares value of a task group.
332  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
333  *  limitation from this.)
334  */
335 #define MIN_SHARES      2
336 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
337
338 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
339 #endif
340
341 /* Default task group.
342  *      Every task in system belong to this group at bootup.
343  */
344 struct task_group init_task_group;
345
346 /* return group to which a task belongs */
347 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
348 {
349         struct task_group *tg;
350
351 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
352         rcu_read_lock();
353         tg = __task_cred(p)->user->tg;
354         rcu_read_unlock();
355 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
356         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
357                                 struct task_group, css);
358 #else
359         tg = &init_task_group;
360 #endif
361         return tg;
362 }
363
364 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
365 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
366 {
367 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
368         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
369         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
370 #endif
371
372 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
373         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
374         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
375 #endif
376 }
377
378 #else
379
380 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
381 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
382 {
383         return NULL;
384 }
385
386 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
387
388 /* CFS-related fields in a runqueue */
389 struct cfs_rq {
390         struct load_weight load;
391         unsigned long nr_running;
392
393         u64 exec_clock;
394         u64 min_vruntime;
395
396         struct rb_root tasks_timeline;
397         struct rb_node *rb_leftmost;
398
399         struct list_head tasks;
400         struct list_head *balance_iterator;
401
402         /*
403          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
404          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
405          */
406         struct sched_entity *curr, *next, *last;
407
408         unsigned int nr_spread_over;
409
410 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
411         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
412
413         /*
414          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
415          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
416          * (like users, containers etc.)
417          *
418          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
419          * list is used during load balance.
420          */
421         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
422         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
423
424 #ifdef CONFIG_SMP
425         /*
426          * the part of load.weight contributed by tasks
427          */
428         unsigned long task_weight;
429
430         /*
431          *   h_load = weight * f(tg)
432          *
433          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
434          * this group.
435          */
436         unsigned long h_load;
437
438         /*
439          * this cpu's part of tg->shares
440          */
441         unsigned long shares;
442
443         /*
444          * load.weight at the time we set shares
445          */
446         unsigned long rq_weight;
447 #endif
448 #endif
449 };
450
451 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
452 struct rt_rq {
453         struct rt_prio_array active;
454         unsigned long rt_nr_running;
455 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
456         struct {
457                 int curr; /* highest queued rt task prio */
458 #ifdef CONFIG_SMP
459                 int next; /* next highest */
460 #endif
461         } highest_prio;
462 #endif
463 #ifdef CONFIG_SMP
464         unsigned long rt_nr_migratory;
465         unsigned long rt_nr_total;
466         int overloaded;
467         struct plist_head pushable_tasks;
468 #endif
469         int rt_throttled;
470         u64 rt_time;
471         u64 rt_runtime;
472         /* Nests inside the rq lock: */
473         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
474
475 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
476         unsigned long rt_nr_boosted;
477
478         struct rq *rq;
479         struct list_head leaf_rt_rq_list;
480         struct task_group *tg;
481         struct sched_rt_entity *rt_se;
482 #endif
483 };
484
485 #ifdef CONFIG_SMP
486
487 /*
488  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
489  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
490  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
491  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
492  * object.
493  *
494  */
495 struct root_domain {
496         atomic_t refcount;
497         cpumask_var_t span;
498         cpumask_var_t online;
499
500         /*
501          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
502          * one runnable RT task.
503          */
504         cpumask_var_t rto_mask;
505         atomic_t rto_count;
506 #ifdef CONFIG_SMP
507         struct cpupri cpupri;
508 #endif
509 };
510
511 /*
512  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
513  * members (mimicking the global state we have today).
514  */
515 static struct root_domain def_root_domain;
516
517 #endif
518
519 /*
520  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
521  *
522  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
523  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
524  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
525  */
526 struct rq {
527         /* runqueue lock: */
528         raw_spinlock_t lock;
529
530         /*
531          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
532          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
533          */
534         unsigned long nr_running;
535         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
536         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
537 #ifdef CONFIG_NO_HZ
538         unsigned char in_nohz_recently;
539 #endif
540         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
541         struct load_weight load;
542         unsigned long nr_load_updates;
543         u64 nr_switches;
544
545         struct cfs_rq cfs;
546         struct rt_rq rt;
547
548 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
549         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
550         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
551 #endif
552 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
553         struct list_head leaf_rt_rq_list;
554 #endif
555
556         /*
557          * This is part of a global counter where only the total sum
558          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
559          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
560          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
561          */
562         unsigned long nr_uninterruptible;
563
564         struct task_struct *curr, *idle;
565         unsigned long next_balance;
566         struct mm_struct *prev_mm;
567
568         u64 clock;
569
570         atomic_t nr_iowait;
571
572 #ifdef CONFIG_SMP
573         struct root_domain *rd;
574         struct sched_domain *sd;
575
576         unsigned char idle_at_tick;
577         /* For active balancing */
578         int post_schedule;
579         int active_balance;
580         int push_cpu;
581         /* cpu of this runqueue: */
582         int cpu;
583         int online;
584
585         unsigned long avg_load_per_task;
586
587         struct task_struct *migration_thread;
588         struct list_head migration_queue;
589
590         u64 rt_avg;
591         u64 age_stamp;
592         u64 idle_stamp;
593         u64 avg_idle;
594 #endif
595
596         /* calc_load related fields */
597         unsigned long calc_load_update;
598         long calc_load_active;
599
600 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
601 #ifdef CONFIG_SMP
602         int hrtick_csd_pending;
603         struct call_single_data hrtick_csd;
604 #endif
605         struct hrtimer hrtick_timer;
606 #endif
607
608 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
609         /* latency stats */
610         struct sched_info rq_sched_info;
611         unsigned long long rq_cpu_time;
612         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
613
614         /* sys_sched_yield() stats */
615         unsigned int yld_count;
616
617         /* schedule() stats */
618         unsigned int sched_switch;
619         unsigned int sched_count;
620         unsigned int sched_goidle;
621
622         /* try_to_wake_up() stats */
623         unsigned int ttwu_count;
624         unsigned int ttwu_local;
625
626         /* BKL stats */
627         unsigned int bkl_count;
628 #endif
629 };
630
631 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
632
633 static inline
634 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
635 {
636         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
637 }
638
639 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
640 {
641 #ifdef CONFIG_SMP
642         return rq->cpu;
643 #else
644         return 0;
645 #endif
646 }
647
648 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
649         rcu_dereference_check((p), \
650                               rcu_read_lock_sched_held() || \
651                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
652
653 /*
654  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
655  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
656  *
657  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
658  * preempt-disabled sections.
659  */
660 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
661         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
662
663 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
664 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
665 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
666 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
667 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
668
669 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
670 {
671         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
672 }
673
674 /*
675  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
676  */
677 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
678 # define const_debug __read_mostly
679 #else
680 # define const_debug static const
681 #endif
682
683 /**
684  * runqueue_is_locked
685  * @cpu: the processor in question.
686  *
687  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
688  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
689  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
690  */
691 int runqueue_is_locked(int cpu)
692 {
693         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
694 }
695
696 /*
697  * Debugging: various feature bits
698  */
699
700 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
701         __SCHED_FEAT_##name ,
702
703 enum {
704 #include "sched_features.h"
705 };
706
707 #undef SCHED_FEAT
708
709 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
710         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
711
712 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
713 #include "sched_features.h"
714         0;
715
716 #undef SCHED_FEAT
717
718 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
719 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
720         #name ,
721
722 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
723 #include "sched_features.h"
724         NULL
725 };
726
727 #undef SCHED_FEAT
728
729 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
730 {
731         int i;
732
733         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
734                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
735                         seq_puts(m, "NO_");
736                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
737         }
738         seq_puts(m, "\n");
739
740         return 0;
741 }
742
743 static ssize_t
744 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
745                 size_t cnt, loff_t *ppos)
746 {
747         char buf[64];
748         char *cmp = buf;
749         int neg = 0;
750         int i;
751
752         if (cnt > 63)
753                 cnt = 63;
754
755         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
756                 return -EFAULT;
757
758         buf[cnt] = 0;
759
760         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
761                 neg = 1;
762                 cmp += 3;
763         }
764
765         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
766                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
767
768                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
769                         if (neg)
770                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
771                         else
772                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
773                         break;
774                 }
775         }
776
777         if (!sched_feat_names[i])
778                 return -EINVAL;
779
780         *ppos += cnt;
781
782         return cnt;
783 }
784
785 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
786 {
787         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
788 }
789
790 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
791         .open           = sched_feat_open,
792         .write          = sched_feat_write,
793         .read           = seq_read,
794         .llseek         = seq_lseek,
795         .release        = single_release,
796 };
797
798 static __init int sched_init_debug(void)
799 {
800         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
801                         &sched_feat_fops);
802
803         return 0;
804 }
805 late_initcall(sched_init_debug);
806
807 #endif
808
809 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
810
811 /*
812  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
813  * Limited because this is done with IRQs disabled.
814  */
815 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
816
817 /*
818  * ratelimit for updating the group shares.
819  * default: 0.25ms
820  */
821 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
822 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
823
824 /*
825  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
826  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
827  * default: 4
828  */
829 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
830
831 /*
832  * period over which we average the RT time consumption, measured
833  * in ms.
834  *
835  * default: 1s
836  */
837 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
838
839 /*
840  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
841  * default: 1s
842  */
843 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
844
845 static __read_mostly int scheduler_running;
846
847 /*
848  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
849  * default: 0.95s
850  */
851 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
852
853 static inline u64 global_rt_period(void)
854 {
855         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
856 }
857
858 static inline u64 global_rt_runtime(void)
859 {
860         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
861                 return RUNTIME_INF;
862
863         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
864 }
865
866 #ifndef prepare_arch_switch
867 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
868 #endif
869 #ifndef finish_arch_switch
870 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
871 #endif
872
873 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
874 {
875         return rq->curr == p;
876 }
877
878 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
879 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
880 {
881         return task_current(rq, p);
882 }
883
884 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
885 {
886 }
887
888 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
889 {
890 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
891         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
892         rq->lock.owner = current;
893 #endif
894         /*
895          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
896          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
897          * prev into current:
898          */
899         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
900
901         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
902 }
903
904 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
905 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
906 {
907 #ifdef CONFIG_SMP
908         return p->oncpu;
909 #else
910         return task_current(rq, p);
911 #endif
912 }
913
914 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
915 {
916 #ifdef CONFIG_SMP
917         /*
918          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
919          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
920          * here.
921          */
922         next->oncpu = 1;
923 #endif
924 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
925         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
926 #else
927         raw_spin_unlock(&rq->lock);
928 #endif
929 }
930
931 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
932 {
933 #ifdef CONFIG_SMP
934         /*
935          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
936          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
937          * finished.
938          */
939         smp_wmb();
940         prev->oncpu = 0;
941 #endif
942 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
943         local_irq_enable();
944 #endif
945 }
946 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
947
948 /*
949  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
950  * Must be called interrupts disabled.
951  */
952 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
953         __acquires(rq->lock)
954 {
955         for (;;) {
956                 struct rq *rq = task_rq(p);
957                 raw_spin_lock(&rq->lock);
958                 if (likely(rq == task_rq(p)))
959                         return rq;
960                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
961         }
962 }
963
964 /*
965  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
966  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
967  * explicitly disabling preemption.
968  */
969 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
970         __acquires(rq->lock)
971 {
972         struct rq *rq;
973
974         for (;;) {
975                 local_irq_save(*flags);
976                 rq = task_rq(p);
977                 raw_spin_lock(&rq->lock);
978                 if (likely(rq == task_rq(p)))
979                         return rq;
980                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
981         }
982 }
983
984 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
985 {
986         struct rq *rq = task_rq(p);
987
988         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
989         raw_spin_unlock_wait(&rq->lock);
990 }
991
992 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
993         __releases(rq->lock)
994 {
995         raw_spin_unlock(&rq->lock);
996 }
997
998 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
999         __releases(rq->lock)
1000 {
1001         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1002 }
1003
1004 /*
1005  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1006  */
1007 static struct rq *this_rq_lock(void)
1008         __acquires(rq->lock)
1009 {
1010         struct rq *rq;
1011
1012         local_irq_disable();
1013         rq = this_rq();
1014         raw_spin_lock(&rq->lock);
1015
1016         return rq;
1017 }
1018
1019 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1020 /*
1021  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1022  *
1023  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1024  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1025  * reschedule event.
1026  *
1027  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1028  * rq->lock.
1029  */
1030
1031 /*
1032  * Use hrtick when:
1033  *  - enabled by features
1034  *  - hrtimer is actually high res
1035  */
1036 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1037 {
1038         if (!sched_feat(HRTICK))
1039                 return 0;
1040         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1041                 return 0;
1042         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1043 }
1044
1045 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1046 {
1047         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1048                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1049 }
1050
1051 /*
1052  * High-resolution timer tick.
1053  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1054  */
1055 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1056 {
1057         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1058
1059         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1060
1061         raw_spin_lock(&rq->lock);
1062         update_rq_clock(rq);
1063         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1064         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1065
1066         return HRTIMER_NORESTART;
1067 }
1068
1069 #ifdef CONFIG_SMP
1070 /*
1071  * called from hardirq (IPI) context
1072  */
1073 static void __hrtick_start(void *arg)
1074 {
1075         struct rq *rq = arg;
1076
1077         raw_spin_lock(&rq->lock);
1078         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1079         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1080         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1081 }
1082
1083 /*
1084  * Called to set the hrtick timer state.
1085  *
1086  * called with rq->lock held and irqs disabled
1087  */
1088 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1089 {
1090         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1091         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1092
1093         hrtimer_set_expires(timer, time);
1094
1095         if (rq == this_rq()) {
1096                 hrtimer_restart(timer);
1097         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1098                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1099                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1100         }
1101 }
1102
1103 static int
1104 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1105 {
1106         int cpu = (int)(long)hcpu;
1107
1108         switch (action) {
1109         case CPU_UP_CANCELED:
1110         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1111         case CPU_DOWN_PREPARE:
1112         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1113         case CPU_DEAD:
1114         case CPU_DEAD_FROZEN:
1115                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1116                 return NOTIFY_OK;
1117         }
1118
1119         return NOTIFY_DONE;
1120 }
1121
1122 static __init void init_hrtick(void)
1123 {
1124         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1125 }
1126 #else
1127 /*
1128  * Called to set the hrtick timer state.
1129  *
1130  * called with rq->lock held and irqs disabled
1131  */
1132 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1133 {
1134         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1135                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1136 }
1137
1138 static inline void init_hrtick(void)
1139 {
1140 }
1141 #endif /* CONFIG_SMP */
1142
1143 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1144 {
1145 #ifdef CONFIG_SMP
1146         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1147
1148         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1149         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1150         rq->hrtick_csd.info = rq;
1151 #endif
1152
1153         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1154         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1155 }
1156 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1157 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1158 {
1159 }
1160
1161 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1162 {
1163 }
1164
1165 static inline void init_hrtick(void)
1166 {
1167 }
1168 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1169
1170 /*
1171  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1172  *
1173  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1174  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1175  * the target CPU.
1176  */
1177 #ifdef CONFIG_SMP
1178
1179 #ifndef tsk_is_polling
1180 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1181 #endif
1182
1183 static void resched_task(struct task_struct *p)
1184 {
1185         int cpu;
1186
1187         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1188
1189         if (test_tsk_need_resched(p))
1190                 return;
1191
1192         set_tsk_need_resched(p);
1193
1194         cpu = task_cpu(p);
1195         if (cpu == smp_processor_id())
1196                 return;
1197
1198         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1199         smp_mb();
1200         if (!tsk_is_polling(p))
1201                 smp_send_reschedule(cpu);
1202 }
1203
1204 static void resched_cpu(int cpu)
1205 {
1206         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1207         unsigned long flags;
1208
1209         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1210                 return;
1211         resched_task(cpu_curr(cpu));
1212         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1213 }
1214
1215 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1216 /*
1217  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1218  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1219  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1220  * idle system the next event might even be infinite time into the
1221  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1222  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1223  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1224  * wheel for the next timer event.
1225  */
1226 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1227 {
1228         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1229
1230         if (cpu == smp_processor_id())
1231                 return;
1232
1233         /*
1234          * This is safe, as this function is called with the timer
1235          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1236          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1237          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1238          * timer into account automatically.
1239          */
1240         if (rq->curr != rq->idle)
1241                 return;
1242
1243         /*
1244          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1245          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1246          * idle task through an additional NOOP schedule()
1247          */
1248         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1249
1250         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1251         smp_mb();
1252         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1253                 smp_send_reschedule(cpu);
1254 }
1255 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1256
1257 static u64 sched_avg_period(void)
1258 {
1259         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1260 }
1261
1262 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1263 {
1264         s64 period = sched_avg_period();
1265
1266         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1267                 rq->age_stamp += period;
1268                 rq->rt_avg /= 2;
1269         }
1270 }
1271
1272 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1273 {
1274         rq->rt_avg += rt_delta;
1275         sched_avg_update(rq);
1276 }
1277
1278 #else /* !CONFIG_SMP */
1279 static void resched_task(struct task_struct *p)
1280 {
1281         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1282         set_tsk_need_resched(p);
1283 }
1284
1285 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1286 {
1287 }
1288 #endif /* CONFIG_SMP */
1289
1290 #if BITS_PER_LONG == 32
1291 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1292 #else
1293 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1294 #endif
1295
1296 #define WMULT_SHIFT     32
1297
1298 /*
1299  * Shift right and round:
1300  */
1301 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1302
1303 /*
1304  * delta *= weight / lw
1305  */
1306 static unsigned long
1307 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1308                 struct load_weight *lw)
1309 {
1310         u64 tmp;
1311
1312         if (!lw->inv_weight) {
1313                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1314                         lw->inv_weight = 1;
1315                 else
1316                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1317                                 / (lw->weight+1);
1318         }
1319
1320         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1321         /*
1322          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1323          */
1324         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1325                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1326                         WMULT_SHIFT/2);
1327         else
1328                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1329
1330         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1331 }
1332
1333 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1334 {
1335         lw->weight += inc;
1336         lw->inv_weight = 0;
1337 }
1338
1339 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1340 {
1341         lw->weight -= dec;
1342         lw->inv_weight = 0;
1343 }
1344
1345 /*
1346  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1347  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1348  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1349  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1350  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1351  * slice expiry etc.
1352  */
1353
1354 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1355 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1356
1357 /*
1358  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1359  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1360  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1361  * that remained on nice 0.
1362  *
1363  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1364  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1365  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1366  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1367  * the relative distance between them is ~25%.)
1368  */
1369 static const int prio_to_weight[40] = {
1370  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1371  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1372  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1373  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1374  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1375  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1376  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1377  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1378 };
1379
1380 /*
1381  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1382  *
1383  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1384  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1385  * into multiplications:
1386  */
1387 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1388  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1389  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1390  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1391  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1392  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1393  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1394  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1395  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1396 };
1397
1398 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1399
1400 /*
1401  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1402  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1403  * structures to the load-balancing proper:
1404  */
1405 struct rq_iterator {
1406         void *arg;
1407         struct task_struct *(*start)(void *);
1408         struct task_struct *(*next)(void *);
1409 };
1410
1411 #ifdef CONFIG_SMP
1412 static unsigned long
1413 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1414               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1415               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1416               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1417
1418 static int
1419 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1420                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1421                    struct rq_iterator *iterator);
1422 #endif
1423
1424 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1425 enum cpuacct_stat_index {
1426         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1427         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1428
1429         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1430 };
1431
1432 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1433 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1434 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1435                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1436 #else
1437 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1438 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1439                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1440 #endif
1441
1442 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1443 {
1444         update_load_add(&rq->load, load);
1445 }
1446
1447 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1448 {
1449         update_load_sub(&rq->load, load);
1450 }
1451
1452 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1453 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1454
1455 /*
1456  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1457  * leaving it for the final time.
1458  */
1459 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1460 {
1461         struct task_group *parent, *child;
1462         int ret;
1463
1464         rcu_read_lock();
1465         parent = &root_task_group;
1466 down:
1467         ret = (*down)(parent, data);
1468         if (ret)
1469                 goto out_unlock;
1470         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1471                 parent = child;
1472                 goto down;
1473
1474 up:
1475                 continue;
1476         }
1477         ret = (*up)(parent, data);
1478         if (ret)
1479                 goto out_unlock;
1480
1481         child = parent;
1482         parent = parent->parent;
1483         if (parent)
1484                 goto up;
1485 out_unlock:
1486         rcu_read_unlock();
1487
1488         return ret;
1489 }
1490
1491 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1492 {
1493         return 0;
1494 }
1495 #endif
1496
1497 #ifdef CONFIG_SMP
1498 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1499 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1500 {
1501         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1502 }
1503
1504 /*
1505  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1506  * according to the scheduling class and "nice" value.
1507  *
1508  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1509  * balance conservatively.
1510  */
1511 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1512 {
1513         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1514         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1515
1516         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1517                 return total;
1518
1519         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1520 }
1521
1522 /*
1523  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1524  * according to the scheduling class and "nice" value.
1525  */
1526 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1527 {
1528         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1529         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1530
1531         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1532                 return total;
1533
1534         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1535 }
1536
1537 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1538 {
1539         struct sched_domain *sd = rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
1540
1541         if (!sd)
1542                 return NULL;
1543
1544         return sd->groups;
1545 }
1546
1547 static unsigned long power_of(int cpu)
1548 {
1549         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1550
1551         if (!group)
1552                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1553
1554         return group->cpu_power;
1555 }
1556
1557 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1558
1559 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1560 {
1561         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1562         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1563
1564         if (nr_running)
1565                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1566         else
1567                 rq->avg_load_per_task = 0;
1568
1569         return rq->avg_load_per_task;
1570 }
1571
1572 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1573
1574 static __read_mostly unsigned long *update_shares_data;
1575
1576 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1577
1578 /*
1579  * Calculate and set the cpu's group shares.
1580  */
1581 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1582                                     unsigned long sd_shares,
1583                                     unsigned long sd_rq_weight,
1584                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1585 {
1586         unsigned long shares, rq_weight;
1587         int boost = 0;
1588
1589         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1590         if (!rq_weight) {
1591                 boost = 1;
1592                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1593         }
1594
1595         /*
1596          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1597          * shares_i =  -----------------------------
1598          *                  \Sum_j rq_weight_j
1599          */
1600         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1601         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1602
1603         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1604                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1605                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1606                 unsigned long flags;
1607
1608                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1609                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1610                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1611                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1612                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1613         }
1614 }
1615
1616 /*
1617  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1618  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1619  * parent group depends on the shares of its child groups.
1620  */
1621 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1622 {
1623         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1624         unsigned long *usd_rq_weight;
1625         struct sched_domain *sd = data;
1626         unsigned long flags;
1627         int i;
1628
1629         if (!tg->se[0])
1630                 return 0;
1631
1632         local_irq_save(flags);
1633         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1634
1635         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1636                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1637                 usd_rq_weight[i] = weight;
1638
1639                 rq_weight += weight;
1640                 /*
1641                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1642                  * is one of average load so that when a new task gets to
1643                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1644                  */
1645                 if (!weight)
1646                         weight = NICE_0_LOAD;
1647
1648                 sum_weight += weight;
1649                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1650         }
1651
1652         if (!rq_weight)
1653                 rq_weight = sum_weight;
1654
1655         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1656                 shares = tg->shares;
1657
1658         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1659                 shares = tg->shares;
1660
1661         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1662                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1663
1664         local_irq_restore(flags);
1665
1666         return 0;
1667 }
1668
1669 /*
1670  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1671  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1672  * group is a fraction of its parents load.
1673  */
1674 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1675 {
1676         unsigned long load;
1677         long cpu = (long)data;
1678
1679         if (!tg->parent) {
1680                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1681         } else {
1682                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1683                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1684                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1685         }
1686
1687         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1688
1689         return 0;
1690 }
1691
1692 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1693 {
1694         s64 elapsed;
1695         u64 now;
1696
1697         if (root_task_group_empty())
1698                 return;
1699
1700         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1701         elapsed = now - sd->last_update;
1702
1703         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1704                 sd->last_update = now;
1705                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1706         }
1707 }
1708
1709 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1710 {
1711         if (root_task_group_empty())
1712                 return;
1713
1714         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1715         update_shares(sd);
1716         raw_spin_lock(&rq->lock);
1717 }
1718
1719 static void update_h_load(long cpu)
1720 {
1721         if (root_task_group_empty())
1722                 return;
1723
1724         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1725 }
1726
1727 #else
1728
1729 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1730 {
1731 }
1732
1733 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1734 {
1735 }
1736
1737 #endif
1738
1739 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1740
1741 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1742
1743 /*
1744  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1745  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1746  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1747  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1748  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1749  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1750  */
1751 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1752         __releases(this_rq->lock)
1753         __acquires(busiest->lock)
1754         __acquires(this_rq->lock)
1755 {
1756         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1757         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1758
1759         return 1;
1760 }
1761
1762 #else
1763 /*
1764  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1765  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1766  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1767  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1768  * regardless of entry order into the function.
1769  */
1770 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1771         __releases(this_rq->lock)
1772         __acquires(busiest->lock)
1773         __acquires(this_rq->lock)
1774 {
1775         int ret = 0;
1776
1777         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1778                 if (busiest < this_rq) {
1779                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1780                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1781                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1782                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1783                         ret = 1;
1784                 } else
1785                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1786                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1787         }
1788         return ret;
1789 }
1790
1791 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1792
1793 /*
1794  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1795  */
1796 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1797 {
1798         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1799                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1800                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1801                 BUG_ON(1);
1802         }
1803
1804         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1805 }
1806
1807 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1808         __releases(busiest->lock)
1809 {
1810         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1811         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1812 }
1813 #endif
1814
1815 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1816 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1817 {
1818 #ifdef CONFIG_SMP
1819         cfs_rq->shares = shares;
1820 #endif
1821 }
1822 #endif
1823
1824 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1825 static void update_sysctl(void);
1826 static int get_update_sysctl_factor(void);
1827
1828 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1829 {
1830         set_task_rq(p, cpu);
1831 #ifdef CONFIG_SMP
1832         /*
1833          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1834          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1835          * per-task data have been completed by this moment.
1836          */
1837         smp_wmb();
1838         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1839 #endif
1840 }
1841
1842 #include "sched_stats.h"
1843 #include "sched_idletask.c"
1844 #include "sched_fair.c"
1845 #include "sched_rt.c"
1846 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1847 # include "sched_debug.c"
1848 #endif
1849
1850 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1851 #define for_each_class(class) \
1852    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1853
1854 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1855 {
1856         rq->nr_running++;
1857 }
1858
1859 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1860 {
1861         rq->nr_running--;
1862 }
1863
1864 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1865 {
1866         if (task_has_rt_policy(p)) {
1867                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1868                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1869                 return;
1870         }
1871
1872         /*
1873          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1874          */
1875         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1876                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1877                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1878                 return;
1879         }
1880
1881         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1882         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1883 }
1884
1885 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1886 {
1887         s64 diff = sample - *avg;
1888         *avg += diff >> 3;
1889 }
1890
1891 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1892 {
1893         if (wakeup)
1894                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1895
1896         sched_info_queued(p);
1897         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1898         p->se.on_rq = 1;
1899 }
1900
1901 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1902 {
1903         if (sleep) {
1904                 if (p->se.last_wakeup) {
1905                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1906                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1907                         p->se.last_wakeup = 0;
1908                 } else {
1909                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1910                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1911                 }
1912         }
1913
1914         sched_info_dequeued(p);
1915         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1916         p->se.on_rq = 0;
1917 }
1918
1919 /*
1920  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1921  */
1922 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1923 {
1924         return p->static_prio;
1925 }
1926
1927 /*
1928  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1929  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1930  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1931  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1932  * estimator recalculates.
1933  */
1934 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1935 {
1936         int prio;
1937
1938         if (task_has_rt_policy(p))
1939                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1940         else
1941                 prio = __normal_prio(p);
1942         return prio;
1943 }
1944
1945 /*
1946  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1947  * taken into account by the scheduler. This value might
1948  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1949  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1950  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1951  */
1952 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1953 {
1954         p->normal_prio = normal_prio(p);
1955         /*
1956          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1957          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1958          * to the normal priority:
1959          */
1960         if (!rt_prio(p->prio))
1961                 return p->normal_prio;
1962         return p->prio;
1963 }
1964
1965 /*
1966  * activate_task - move a task to the runqueue.
1967  */
1968 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1969 {
1970         if (task_contributes_to_load(p))
1971                 rq->nr_uninterruptible--;
1972
1973         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1974         inc_nr_running(rq);
1975 }
1976
1977 /*
1978  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1979  */
1980 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1981 {
1982         if (task_contributes_to_load(p))
1983                 rq->nr_uninterruptible++;
1984
1985         dequeue_task(rq, p, sleep);
1986         dec_nr_running(rq);
1987 }
1988
1989 /**
1990  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1991  * @p: the task in question.
1992  */
1993 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1994 {
1995         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1996 }
1997
1998 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1999                                        const struct sched_class *prev_class,
2000                                        int oldprio, int running)
2001 {
2002         if (prev_class != p->sched_class) {
2003                 if (prev_class->switched_from)
2004                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2005                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2006         } else
2007                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2008 }
2009
2010 #ifdef CONFIG_SMP
2011 /*
2012  * Is this task likely cache-hot:
2013  */
2014 static int
2015 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2016 {
2017         s64 delta;
2018
2019         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2020                 return 0;
2021
2022         /*
2023          * Buddy candidates are cache hot:
2024          */
2025         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2026                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2027                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2028                 return 1;
2029
2030         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2031                 return 1;
2032         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2033                 return 0;
2034
2035         delta = now - p->se.exec_start;
2036
2037         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2038 }
2039
2040 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2041 {
2042 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2043         /*
2044          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2045          * ttwu() will sort out the placement.
2046          */
2047         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2048                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2049 #endif
2050
2051         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2052
2053         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2054                 p->se.nr_migrations++;
2055                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2056         }
2057
2058         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2059 }
2060
2061 struct migration_req {
2062         struct list_head list;
2063
2064         struct task_struct *task;
2065         int dest_cpu;
2066
2067         struct completion done;
2068 };
2069
2070 /*
2071  * The task's runqueue lock must be held.
2072  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2073  */
2074 static int
2075 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2076 {
2077         struct rq *rq = task_rq(p);
2078
2079         /*
2080          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2081          * the next wake-up will properly place the task.
2082          */
2083         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p))
2084                 return 0;
2085
2086         init_completion(&req->done);
2087         req->task = p;
2088         req->dest_cpu = dest_cpu;
2089         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2090
2091         return 1;
2092 }
2093
2094 /*
2095  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2096  *                              context switch.
2097  *
2098  * @p must not be current.
2099  */
2100 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2101 {
2102         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2103         int running;
2104         struct rq *rq;
2105
2106         nvcsw   = p->nvcsw;
2107         nivcsw  = p->nivcsw;
2108         for (;;) {
2109                 /*
2110                  * The runqueue is assigned before the actual context
2111                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2112                  *
2113                  * We could check initially without the lock but it is
2114                  * very likely that we need to take the lock in every
2115                  * iteration.
2116                  */
2117                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2118                 running = task_running(rq, p);
2119                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2120
2121                 if (likely(!running))
2122                         break;
2123                 /*
2124                  * The switch count is incremented before the actual
2125                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2126                  * sure at least one completed.
2127                  */
2128                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2129                         break;
2130                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2131                         break;
2132
2133                 cpu_relax();
2134         }
2135 }
2136
2137 /*
2138  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2139  *
2140  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2141  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2142  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2143  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2144  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2145  * @p has remained unscheduled the whole time.
2146  *
2147  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2148  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2149  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2150  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2151  * waiting to become inactive.
2152  */
2153 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2154 {
2155         unsigned long flags;
2156         int running, on_rq;
2157         unsigned long ncsw;
2158         struct rq *rq;
2159
2160         for (;;) {
2161                 /*
2162                  * We do the initial early heuristics without holding
2163                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2164                  * the runqueue lock when things look like they will
2165                  * work out!
2166                  */
2167                 rq = task_rq(p);
2168
2169                 /*
2170                  * If the task is actively running on another CPU
2171                  * still, just relax and busy-wait without holding
2172                  * any locks.
2173                  *
2174                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2175                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2176                  * But we don't care, since "task_running()" will
2177                  * return false if the runqueue has changed and p
2178                  * is actually now running somewhere else!
2179                  */
2180                 while (task_running(rq, p)) {
2181                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2182                                 return 0;
2183                         cpu_relax();
2184                 }
2185
2186                 /*
2187                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2188                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2189                  * just go back and repeat.
2190                  */
2191                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2192                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2193                 running = task_running(rq, p);
2194                 on_rq = p->se.on_rq;
2195                 ncsw = 0;
2196                 if (!match_state || p->state == match_state)
2197                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2198                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2199
2200                 /*
2201                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2202                  */
2203                 if (unlikely(!ncsw))
2204                         break;
2205
2206                 /*
2207                  * Was it really running after all now that we
2208                  * checked with the proper locks actually held?
2209                  *
2210                  * Oops. Go back and try again..
2211                  */
2212                 if (unlikely(running)) {
2213                         cpu_relax();
2214                         continue;
2215                 }
2216
2217                 /*
2218                  * It's not enough that it's not actively running,
2219                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2220                  * preempted!
2221                  *
2222                  * So if it was still runnable (but just not actively
2223                  * running right now), it's preempted, and we should
2224                  * yield - it could be a while.
2225                  */
2226                 if (unlikely(on_rq)) {
2227                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2228                         continue;
2229                 }
2230
2231                 /*
2232                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2233                  * runnable, which means that it will never become
2234                  * running in the future either. We're all done!
2235                  */
2236                 break;
2237         }
2238
2239         return ncsw;
2240 }
2241
2242 /***
2243  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2244  * @p: the to-be-kicked thread
2245  *
2246  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2247  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2248  *
2249  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2250  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2251  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2252  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2253  * achieved as well.
2254  */
2255 void kick_process(struct task_struct *p)
2256 {
2257         int cpu;
2258
2259         preempt_disable();
2260         cpu = task_cpu(p);
2261         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2262                 smp_send_reschedule(cpu);
2263         preempt_enable();
2264 }
2265 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2266 #endif /* CONFIG_SMP */
2267
2268 /**
2269  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2270  * @p:          the task to evaluate
2271  * @func:       the function to be called
2272  * @info:       the function call argument
2273  *
2274  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2275  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2276  */
2277 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2278                               void (*func) (void *info), void *info)
2279 {
2280         int cpu;
2281
2282         preempt_disable();
2283         cpu = task_cpu(p);
2284         if (task_curr(p))
2285                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2286         preempt_enable();
2287 }
2288
2289 #ifdef CONFIG_SMP
2290 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2291 {
2292         int dest_cpu;
2293         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2294
2295         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2296         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2297                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2298                         return dest_cpu;
2299
2300         /* Any allowed, online CPU? */
2301         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2302         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2303                 return dest_cpu;
2304
2305         /* No more Mr. Nice Guy. */
2306         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
2307                 rcu_read_lock();
2308                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
2309                 rcu_read_unlock();
2310                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, &p->cpus_allowed);
2311
2312                 /*
2313                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2314                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2315                  * leave kernel.
2316                  */
2317                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2318                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2319                                "longer affine to cpu%d\n",
2320                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2321                 }
2322         }
2323
2324         return dest_cpu;
2325 }
2326
2327 /*
2328  * Gets called from 3 sites (exec, fork, wakeup), since it is called without
2329  * holding rq->lock we need to ensure ->cpus_allowed is stable, this is done
2330  * by:
2331  *
2332  *  exec:           is unstable, retry loop
2333  *  fork & wake-up: serialize ->cpus_allowed against TASK_WAKING
2334  */
2335 static inline
2336 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2337 {
2338         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2339
2340         /*
2341          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2342          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2343          * cpu.
2344          *
2345          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2346          *
2347          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2348          *   not worry about this generic constraint ]
2349          */
2350         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2351                      !cpu_online(cpu)))
2352                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2353
2354         return cpu;
2355 }
2356 #endif
2357
2358 /***
2359  * try_to_wake_up - wake up a thread
2360  * @p: the to-be-woken-up thread
2361  * @state: the mask of task states that can be woken
2362  * @sync: do a synchronous wakeup?
2363  *
2364  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2365  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2366  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2367  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2368  * runnable without the overhead of this.
2369  *
2370  * returns failure only if the task is already active.
2371  */
2372 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2373                           int wake_flags)
2374 {
2375         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2376         unsigned long flags;
2377         struct rq *rq, *orig_rq;
2378
2379         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2380                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2381
2382         this_cpu = get_cpu();
2383
2384         smp_wmb();
2385         rq = orig_rq = task_rq_lock(p, &flags);
2386         update_rq_clock(rq);
2387         if (!(p->state & state))
2388                 goto out;
2389
2390         if (p->se.on_rq)
2391                 goto out_running;
2392
2393         cpu = task_cpu(p);
2394         orig_cpu = cpu;
2395
2396 #ifdef CONFIG_SMP
2397         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2398                 goto out_activate;
2399
2400         /*
2401          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2402          * we put the task in TASK_WAKING state.
2403          *
2404          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2405          */
2406         if (task_contributes_to_load(p))
2407                 rq->nr_uninterruptible--;
2408         p->state = TASK_WAKING;
2409
2410         if (p->sched_class->task_waking)
2411                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2412
2413         __task_rq_unlock(rq);
2414
2415         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2416         if (cpu != orig_cpu)
2417                 set_task_cpu(p, cpu);
2418
2419         rq = __task_rq_lock(p);
2420         update_rq_clock(rq);
2421
2422         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2423         cpu = task_cpu(p);
2424
2425 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2426         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2427         if (cpu == this_cpu)
2428                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2429         else {
2430                 struct sched_domain *sd;
2431                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2432                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2433                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2434                                 break;
2435                         }
2436                 }
2437         }
2438 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2439
2440 out_activate:
2441 #endif /* CONFIG_SMP */
2442         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2443         if (wake_flags & WF_SYNC)
2444                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2445         if (orig_cpu != cpu)
2446                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2447         if (cpu == this_cpu)
2448                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2449         else
2450                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2451         activate_task(rq, p, 1);
2452         success = 1;
2453
2454         /*
2455          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2456          */
2457         if (!in_interrupt()) {
2458                 struct sched_entity *se = &current->se;
2459                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2460
2461                 if (se->last_wakeup)
2462                         sample -= se->last_wakeup;
2463                 else
2464                         sample -= se->start_runtime;
2465                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2466
2467                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2468         }
2469
2470 out_running:
2471         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2472         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2473
2474         p->state = TASK_RUNNING;
2475 #ifdef CONFIG_SMP
2476         if (p->sched_class->task_woken)
2477                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2478
2479         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2480                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2481                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2482
2483                 if (delta > max)
2484                         rq->avg_idle = max;
2485                 else
2486                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2487                 rq->idle_stamp = 0;
2488         }
2489 #endif
2490 out:
2491         task_rq_unlock(rq, &flags);
2492         put_cpu();
2493
2494         return success;
2495 }
2496
2497 /**
2498  * wake_up_process - Wake up a specific process
2499  * @p: The process to be woken up.
2500  *
2501  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2502  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2503  * running.
2504  *
2505  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2506  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2507  */
2508 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2509 {
2510         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2511 }
2512 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2513
2514 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2515 {
2516         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2517 }
2518
2519 /*
2520  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2521  * p is forked by current.
2522  *
2523  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2524  */
2525 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2526 {
2527         p->se.exec_start                = 0;
2528         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2529         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2530         p->se.nr_migrations             = 0;
2531         p->se.last_wakeup               = 0;
2532         p->se.avg_overlap               = 0;
2533         p->se.start_runtime             = 0;
2534         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2535
2536 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2537         p->se.wait_start                        = 0;
2538         p->se.wait_max                          = 0;
2539         p->se.wait_count                        = 0;
2540         p->se.wait_sum                          = 0;
2541
2542         p->se.sleep_start                       = 0;
2543         p->se.sleep_max                         = 0;
2544         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2545
2546         p->se.block_start                       = 0;
2547         p->se.block_max                         = 0;
2548         p->se.exec_max                          = 0;
2549         p->se.slice_max                         = 0;
2550
2551         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2552         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2553         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2554         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2555         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2556
2557         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2558         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2559         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2560         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2561         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2562         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2563         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2564         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2565         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2566
2567 #endif
2568
2569         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2570         p->se.on_rq = 0;
2571         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2572
2573 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2574         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2575 #endif
2576 }
2577
2578 /*
2579  * fork()/clone()-time setup:
2580  */
2581 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2582 {
2583         int cpu = get_cpu();
2584
2585         __sched_fork(p);
2586         /*
2587          * We mark the process as waking here. This guarantees that
2588          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2589          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2590          */
2591         p->state = TASK_WAKING;
2592
2593         /*
2594          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2595          */
2596         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2597                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2598                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2599                         p->normal_prio = p->static_prio;
2600                 }
2601
2602                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2603                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2604                         p->normal_prio = p->static_prio;
2605                         set_load_weight(p);
2606                 }
2607
2608                 /*
2609                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2610                  * fulfilled its duty:
2611                  */
2612                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2613         }
2614
2615         /*
2616          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2617          */
2618         p->prio = current->normal_prio;
2619
2620         if (!rt_prio(p->prio))
2621                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2622
2623         if (p->sched_class->task_fork)
2624                 p->sched_class->task_fork(p);
2625
2626         set_task_cpu(p, cpu);
2627
2628 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2629         if (likely(sched_info_on()))
2630                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2631 #endif
2632 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2633         p->oncpu = 0;
2634 #endif
2635 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2636         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2637         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2638 #endif
2639         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2640
2641         put_cpu();
2642 }
2643
2644 /*
2645  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2646  *
2647  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2648  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2649  * on the runqueue and wakes it.
2650  */
2651 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2652 {
2653         unsigned long flags;
2654         struct rq *rq;
2655         int cpu = get_cpu();
2656
2657 #ifdef CONFIG_SMP
2658         /*
2659          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2660          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2661          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2662          *
2663          * We still have TASK_WAKING but PF_STARTING is gone now, meaning
2664          * ->cpus_allowed is stable, we have preemption disabled, meaning
2665          * cpu_online_mask is stable.
2666          */
2667         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2668         set_task_cpu(p, cpu);
2669 #endif
2670
2671         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2672         BUG_ON(p->state != TASK_WAKING);
2673         p->state = TASK_RUNNING;
2674         update_rq_clock(rq);
2675         activate_task(rq, p, 0);
2676         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2677         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2678 #ifdef CONFIG_SMP
2679         if (p->sched_class->task_woken)
2680                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2681 #endif
2682         task_rq_unlock(rq, &flags);
2683         put_cpu();
2684 }
2685
2686 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2687
2688 /**
2689  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2690  * @notifier: notifier struct to register
2691  */
2692 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2693 {
2694         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2695 }
2696 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2697
2698 /**
2699  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2700  * @notifier: notifier struct to unregister
2701  *
2702  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2703  */
2704 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2705 {
2706         hlist_del(&notifier->link);
2707 }
2708 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2709
2710 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2711 {
2712         struct preempt_notifier *notifier;
2713         struct hlist_node *node;
2714
2715         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2716                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2717 }
2718
2719 static void
2720 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2721                                  struct task_struct *next)
2722 {
2723         struct preempt_notifier *notifier;
2724         struct hlist_node *node;
2725
2726         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2727                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2728 }
2729
2730 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2731
2732 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2733 {
2734 }
2735
2736 static void
2737 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2738                                  struct task_struct *next)
2739 {
2740 }
2741
2742 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2743
2744 /**
2745  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2746  * @rq: the runqueue preparing to switch
2747  * @prev: the current task that is being switched out
2748  * @next: the task we are going to switch to.
2749  *
2750  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2751  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2752  * switch.
2753  *
2754  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2755  * hooks.
2756  */
2757 static inline void
2758 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2759                     struct task_struct *next)
2760 {
2761         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2762         prepare_lock_switch(rq, next);
2763         prepare_arch_switch(next);
2764 }
2765
2766 /**
2767  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2768  * @rq: runqueue associated with task-switch
2769  * @prev: the thread we just switched away from.
2770  *
2771  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2772  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2773  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2774  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2775  *
2776  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2777  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2778  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2779  * details.)
2780  */
2781 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2782         __releases(rq->lock)
2783 {
2784         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2785         long prev_state;
2786
2787         rq->prev_mm = NULL;
2788
2789         /*
2790          * A task struct has one reference for the use as "current".
2791          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2792          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2793          * the scheduled task must drop that reference.
2794          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2795          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2796          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2797          * be dropped twice.
2798          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2799          */
2800         prev_state = prev->state;
2801         finish_arch_switch(prev);
2802 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2803         local_irq_disable();
2804 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2805         perf_event_task_sched_in(current);
2806 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2807         local_irq_enable();
2808 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2809         finish_lock_switch(rq, prev);
2810
2811         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2812         if (mm)
2813                 mmdrop(mm);
2814         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2815                 /*
2816                  * Remove function-return probe instances associated with this
2817                  * task and put them back on the free list.
2818                  */
2819                 kprobe_flush_task(prev);
2820                 put_task_struct(prev);
2821         }
2822 }
2823
2824 #ifdef CONFIG_SMP
2825
2826 /* assumes rq->lock is held */
2827 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2828 {
2829         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2830                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2831 }
2832
2833 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2834 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2835 {
2836         if (rq->post_schedule) {
2837                 unsigned long flags;
2838
2839                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2840                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2841                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2842                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2843
2844                 rq->post_schedule = 0;
2845         }
2846 }
2847
2848 #else
2849
2850 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2851 {
2852 }
2853
2854 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2855 {
2856 }
2857
2858 #endif
2859
2860 /**
2861  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2862  * @prev: the thread we just switched away from.
2863  */
2864 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2865         __releases(rq->lock)
2866 {
2867         struct rq *rq = this_rq();
2868
2869         finish_task_switch(rq, prev);
2870
2871         /*
2872          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2873          * task_switch?
2874          */
2875         post_schedule(rq);
2876
2877 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2878         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2879         preempt_enable();
2880 #endif
2881         if (current->set_child_tid)
2882                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2883 }
2884
2885 /*
2886  * context_switch - switch to the new MM and the new
2887  * thread's register state.
2888  */
2889 static inline void
2890 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2891                struct task_struct *next)
2892 {
2893         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2894
2895         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2896         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2897         mm = next->mm;
2898         oldmm = prev->active_mm;
2899         /*
2900          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2901          * combine the page table reload and the switch backend into
2902          * one hypercall.
2903          */
2904         arch_start_context_switch(prev);
2905
2906         if (likely(!mm)) {
2907                 next->active_mm = oldmm;
2908                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2909                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2910         } else
2911                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2912
2913         if (likely(!prev->mm)) {
2914                 prev->active_mm = NULL;
2915                 rq->prev_mm = oldmm;
2916         }
2917         /*
2918          * Since the runqueue lock will be released by the next
2919          * task (which is an invalid locking op but in the case
2920          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2921          * do an early lockdep release here:
2922          */
2923 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2924         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2925 #endif
2926
2927         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2928         switch_to(prev, next, prev);
2929
2930         barrier();
2931         /*
2932          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2933          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2934          * frame will be invalid.
2935          */
2936         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2937 }
2938
2939 /*
2940  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2941  *
2942  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2943  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2944  * number of context switches performed since bootup.
2945  */
2946 unsigned long nr_running(void)
2947 {
2948         unsigned long i, sum = 0;
2949
2950         for_each_online_cpu(i)
2951                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2952
2953         return sum;
2954 }
2955
2956 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2957 {
2958         unsigned long i, sum = 0;
2959
2960         for_each_possible_cpu(i)
2961                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2962
2963         /*
2964          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2965          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2966          */
2967         if (unlikely((long)sum < 0))
2968                 sum = 0;
2969
2970         return sum;
2971 }
2972
2973 unsigned long long nr_context_switches(void)
2974 {
2975         int i;
2976         unsigned long long sum = 0;
2977
2978         for_each_possible_cpu(i)
2979                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2980
2981         return sum;
2982 }
2983
2984 unsigned long nr_iowait(void)
2985 {
2986         unsigned long i, sum = 0;
2987
2988         for_each_possible_cpu(i)
2989                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2990
2991         return sum;
2992 }
2993
2994 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2995 {
2996         struct rq *this = this_rq();
2997         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2998 }
2999
3000 unsigned long this_cpu_load(void)
3001 {
3002         struct rq *this = this_rq();
3003         return this->cpu_load[0];
3004 }
3005
3006
3007 /* Variables and functions for calc_load */
3008 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3009 static unsigned long calc_load_update;
3010 unsigned long avenrun[3];
3011 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3012
3013 /**
3014  * get_avenrun - get the load average array
3015  * @loads:      pointer to dest load array
3016  * @offset:     offset to add
3017  * @shift:      shift count to shift the result left
3018  *
3019  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3020  */
3021 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3022 {
3023         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3024         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3025         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3026 }
3027
3028 static unsigned long
3029 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3030 {
3031         load *= exp;
3032         load += active * (FIXED_1 - exp);
3033         return load >> FSHIFT;
3034 }
3035
3036 /*
3037  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3038  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3039  */
3040 void calc_global_load(void)
3041 {
3042         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3043         long active;
3044
3045         if (time_before(jiffies, upd))
3046                 return;
3047
3048         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3049         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3050
3051         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3052         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3053         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3054
3055         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3056 }
3057
3058 /*
3059  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3060  */
3061 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3062 {
3063         long nr_active, delta;
3064
3065         nr_active = this_rq->nr_running;
3066         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3067
3068         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3069                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3070                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3071                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3072         }
3073 }
3074
3075 /*
3076  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3077  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3078  */
3079 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3080 {
3081         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3082         int i, scale;
3083
3084         this_rq->nr_load_updates++;
3085
3086         /* Update our load: */
3087         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3088                 unsigned long old_load, new_load;
3089
3090                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3091
3092                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3093                 new_load = this_load;
3094                 /*
3095                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3096                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3097                  * example.
3098                  */
3099                 if (new_load > old_load)
3100                         new_load += scale-1;
3101                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3102         }
3103
3104         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3105                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3106                 calc_load_account_active(this_rq);
3107         }
3108 }
3109
3110 #ifdef CONFIG_SMP
3111
3112 /*
3113  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3114  *
3115  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3116  * you need to do so manually before calling.
3117  */
3118 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3119         __acquires(rq1->lock)
3120         __acquires(rq2->lock)
3121 {
3122         BUG_ON(!irqs_disabled());
3123         if (rq1 == rq2) {
3124                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
3125                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3126         } else {
3127                 if (rq1 < rq2) {
3128                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
3129                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3130                 } else {
3131                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
3132                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3133                 }
3134         }
3135         update_rq_clock(rq1);
3136         update_rq_clock(rq2);
3137 }
3138
3139 /*
3140  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3141  *
3142  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3143  * you need to do so manually after calling.
3144  */
3145 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3146         __releases(rq1->lock)
3147         __releases(rq2->lock)
3148 {
3149         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
3150         if (rq1 != rq2)
3151                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
3152         else
3153                 __release(rq2->lock);
3154 }
3155
3156 /*
3157  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3158  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3159  */
3160 void sched_exec(void)
3161 {
3162         struct task_struct *p = current;
3163         struct migration_req req;
3164         int dest_cpu, this_cpu;
3165         unsigned long flags;
3166         struct rq *rq;
3167
3168 again:
3169         this_cpu = get_cpu();
3170         dest_cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3171         if (dest_cpu == this_cpu) {
3172                 put_cpu();
3173                 return;
3174         }
3175
3176         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3177         put_cpu();
3178
3179         /*
3180          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3181          */
3182         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3183             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu))) {
3184                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3185                 goto again;
3186         }
3187
3188         /* force the process onto the specified CPU */
3189         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3190                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3191                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3192
3193                 get_task_struct(mt);
3194                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3195                 wake_up_process(mt);
3196                 put_task_struct(mt);
3197                 wait_for_completion(&req.done);
3198
3199                 return;
3200         }
3201         task_rq_unlock(rq, &flags);
3202 }
3203
3204 /*
3205  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3206  * Both runqueues must be locked.
3207  */
3208 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3209                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3210 {
3211         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3212         set_task_cpu(p, this_cpu);
3213         activate_task(this_rq, p, 0);
3214         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3215 }
3216
3217 /*
3218  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3219  */
3220 static
3221 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3222                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3223                      int *all_pinned)
3224 {
3225         int tsk_cache_hot = 0;
3226         /*
3227          * We do not migrate tasks that are:
3228          * 1) running (obviously), or
3229          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3230          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3231          */
3232         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3233                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3234                 return 0;
3235         }
3236         *all_pinned = 0;
3237
3238         if (task_running(rq, p)) {
3239                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3240                 return 0;
3241         }
3242
3243         /*
3244          * Aggressive migration if:
3245          * 1) task is cache cold, or
3246          * 2) too many balance attempts have failed.
3247          */
3248
3249         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3250         if (!tsk_cache_hot ||
3251                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3252 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3253                 if (tsk_cache_hot) {
3254                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3255                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3256                 }
3257 #endif
3258                 return 1;
3259         }
3260
3261         if (tsk_cache_hot) {
3262                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3263                 return 0;
3264         }
3265         return 1;
3266 }
3267
3268 static unsigned long
3269 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3270               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3271               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3272               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3273 {
3274         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3275         struct task_struct *p;
3276         long rem_load_move = max_load_move;
3277
3278         if (max_load_move == 0)
3279                 goto out;
3280
3281         pinned = 1;
3282
3283         /*
3284          * Start the load-balancing iterator:
3285          */
3286         p = iterator->start(iterator->arg);
3287 next:
3288         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3289                 goto out;
3290
3291         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3292             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3293                 p = iterator->next(iterator->arg);
3294                 goto next;
3295         }
3296
3297         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3298         pulled++;
3299         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3300
3301 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3302         /*
3303          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3304          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3305          * section.
3306          */
3307         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3308                 goto out;
3309 #endif
3310
3311         /*
3312          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3313          */
3314         if (rem_load_move > 0) {
3315                 if (p->prio < *this_best_prio)
3316                         *this_best_prio = p->prio;
3317                 p = iterator->next(iterator->arg);
3318                 goto next;
3319         }
3320 out:
3321         /*
3322          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3323          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3324          * inside pull_task().
3325          */
3326         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3327
3328         if (all_pinned)
3329                 *all_pinned = pinned;
3330
3331         return max_load_move - rem_load_move;
3332 }
3333
3334 /*
3335  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3336  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3337  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3338  *
3339  * Called with both runqueues locked.
3340  */
3341 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3342                       unsigned long max_load_move,
3343                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3344                       int *all_pinned)
3345 {
3346         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3347         unsigned long total_load_moved = 0;
3348         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3349
3350         do {
3351                 total_load_moved +=
3352                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3353                                 max_load_move - total_load_moved,
3354                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3355                 class = class->next;
3356
3357 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3358                 /*
3359                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3360                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3361                  * the critical section.
3362                  */
3363                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3364                         break;
3365 #endif
3366         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3367
3368         return total_load_moved > 0;
3369 }
3370
3371 static int
3372 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3373                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3374                    struct rq_iterator *iterator)
3375 {
3376         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3377         int pinned = 0;
3378
3379         while (p) {
3380                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3381                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3382                         /*
3383                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3384                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3385                          * stats here rather than inside pull_task().
3386                          */
3387                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3388
3389                         return 1;
3390                 }
3391                 p = iterator->next(iterator->arg);
3392         }
3393
3394         return 0;
3395 }
3396
3397 /*
3398  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3399  * part of active balancing operations within "domain".
3400  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3401  *
3402  * Called with both runqueues locked.
3403  */
3404 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3405                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3406 {
3407         const struct sched_class *class;
3408
3409         for_each_class(class) {
3410                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3411                         return 1;
3412         }
3413
3414         return 0;
3415 }
3416 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3417 /*
3418  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3419  *              during load balancing.
3420  */
3421 struct sd_lb_stats {
3422         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3423         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3424         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3425         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3426         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3427
3428         /** Statistics of this group */
3429         unsigned long this_load;
3430         unsigned long this_load_per_task;
3431         unsigned long this_nr_running;
3432
3433         /* Statistics of the busiest group */
3434         unsigned long max_load;
3435         unsigned long busiest_load_per_task;
3436         unsigned long busiest_nr_running;
3437
3438         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3439 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3440         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3441         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3442         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3443         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3444         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3445         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3446 #endif
3447 };
3448
3449 /*
3450  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3451  */
3452 struct sg_lb_stats {
3453         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3454         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3455         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3456         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3457         unsigned long group_capacity;
3458         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3459 };
3460
3461 /**
3462  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3463  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3464  */
3465 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3466 {
3467         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3468 }
3469
3470 /**
3471  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3472  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3473  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3474  */
3475 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3476                                         enum cpu_idle_type idle)
3477 {
3478         int load_idx;
3479
3480         switch (idle) {
3481         case CPU_NOT_IDLE:
3482                 load_idx = sd->busy_idx;
3483                 break;
3484
3485         case CPU_NEWLY_IDLE:
3486                 load_idx = sd->newidle_idx;
3487                 break;
3488         default:
3489                 load_idx = sd->idle_idx;
3490                 break;
3491         }
3492
3493         return load_idx;
3494 }
3495
3496
3497 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3498 /**
3499  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3500  * the given sched_domain, during load balancing.
3501  *
3502  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3503  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3504  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3505  */
3506 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3507         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3508 {
3509         /*
3510          * Busy processors will not participate in power savings
3511          * balance.
3512          */
3513         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3514                 sds->power_savings_balance = 0;
3515         else {
3516                 sds->power_savings_balance = 1;
3517                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3518                 sds->leader_nr_running = 0;
3519         }
3520 }
3521
3522 /**
3523  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3524  * sched_domain while performing load balancing.
3525  *
3526  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3527  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3528  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3529  *              load balancing ?
3530  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3531  */
3532 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3533         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3534 {
3535
3536         if (!sds->power_savings_balance)
3537                 return;
3538
3539         /*
3540          * If the local group is idle or completely loaded
3541          * no need to do power savings balance at this domain
3542          */
3543         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3544                                 !sds->this_nr_running))
3545                 sds->power_savings_balance = 0;
3546
3547         /*
3548          * If a group is already running at full capacity or idle,
3549          * don't include that group in power savings calculations
3550          */
3551         if (!sds->power_savings_balance ||
3552                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3553                 !sgs->sum_nr_running)
3554                 return;
3555
3556         /*
3557          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3558          * This is the group from where we need to pick up the load
3559          * for saving power
3560          */
3561         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3562             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3563              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3564                 sds->group_min = group;
3565                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3566                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3567                                                 sgs->sum_nr_running;
3568         }
3569
3570         /*
3571          * Calculate the group which is almost near its
3572          * capacity but still has some space to pick up some load
3573          * from other group and save more power
3574          */
3575         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3576                 return;
3577
3578         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3579             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3580              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3581                 sds->group_leader = group;
3582                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3583         }
3584 }
3585
3586 /**
3587  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3588  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3589  *      under consideration.
3590  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3591  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3592  *
3593  * Description:
3594  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3595  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3596  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3597  *
3598  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3599  * Else returns 0.
3600  */
3601 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3602                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3603 {
3604         if (!sds->power_savings_balance)
3605                 return 0;
3606
3607         if (sds->this != sds->group_leader ||
3608                         sds->group_leader == sds->group_min)
3609                 return 0;
3610
3611         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3612         sds->busiest = sds->group_min;
3613
3614         return 1;
3615
3616 }
3617 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3618 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3619         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3620 {
3621         return;
3622 }
3623
3624 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3625         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3626 {
3627         return;
3628 }
3629
3630 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3631                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3632 {
3633         return 0;
3634 }
3635 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3636
3637
3638 unsigned long default_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3639 {
3640         return SCHED_LOAD_SCALE;
3641 }
3642
3643 unsigned long __weak arch_scale_freq_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3644 {
3645         return default_scale_freq_power(sd, cpu);
3646 }
3647
3648 unsigned long default_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3649 {
3650         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3651         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3652
3653         smt_gain /= weight;
3654
3655         return smt_gain;
3656 }
3657
3658 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3659 {
3660         return default_scale_smt_power(sd, cpu);
3661 }
3662
3663 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3664 {
3665         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3666         u64 total, available;
3667
3668         sched_avg_update(rq);
3669
3670         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3671         available = total - rq->rt_avg;
3672
3673         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3674                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3675
3676         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3677
3678         return div_u64(available, total);
3679 }
3680
3681 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3682 {
3683         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3684         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3685         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3686
3687         if (sched_feat(ARCH_POWER))
3688                 power *= arch_scale_freq_power(sd, cpu);
3689         else
3690                 power *= default_scale_freq_power(sd, cpu);
3691
3692         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3693
3694         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3695                 if (sched_feat(ARCH_POWER))
3696                         power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3697                 else
3698                         power *= default_scale_smt_power(sd, cpu);
3699
3700                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3701         }
3702
3703         power *= scale_rt_power(cpu);
3704         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3705
3706         if (!power)
3707                 power = 1;
3708
3709         sdg->cpu_power = power;
3710 }
3711
3712 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3713 {
3714         struct sched_domain *child = sd->child;
3715         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3716         unsigned long power;
3717
3718         if (!child) {
3719                 update_cpu_power(sd, cpu);
3720                 return;