528a10592c16782e813238e050fb1abba79e05e7
[kernel.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_CGROUP_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         struct cgroup_subsys_state css;
247
248 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
249         /* schedulable entities of this group on each cpu */
250         struct sched_entity **se;
251         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
252         struct cfs_rq **cfs_rq;
253         unsigned long shares;
254 #endif
255
256 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
257         struct sched_rt_entity **rt_se;
258         struct rt_rq **rt_rq;
259
260         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
261 #endif
262
263         struct rcu_head rcu;
264         struct list_head list;
265
266         struct task_group *parent;
267         struct list_head siblings;
268         struct list_head children;
269 };
270
271 #define root_task_group init_task_group
272
273 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
274  * a task group's cpu shares.
275  */
276 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
277
278 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
279
280 #ifdef CONFIG_SMP
281 static int root_task_group_empty(void)
282 {
283         return list_empty(&root_task_group.children);
284 }
285 #endif
286
287 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
288
289 /*
290  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
291  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
292  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
293  * too large, so as the shares value of a task group.
294  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
295  *  limitation from this.)
296  */
297 #define MIN_SHARES      2
298 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
299
300 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
301 #endif
302
303 /* Default task group.
304  *      Every task in system belong to this group at bootup.
305  */
306 struct task_group init_task_group;
307
308 /* return group to which a task belongs */
309 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
310 {
311         struct task_group *tg;
312
313 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
314         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
315                                 struct task_group, css);
316 #else
317         tg = &init_task_group;
318 #endif
319         return tg;
320 }
321
322 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
323 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
324 {
325 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
326         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
327         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
328 #endif
329
330 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
331         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
332         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
333 #endif
334 }
335
336 #else
337
338 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
339 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
340 {
341         return NULL;
342 }
343
344 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
345
346 /* CFS-related fields in a runqueue */
347 struct cfs_rq {
348         struct load_weight load;
349         unsigned long nr_running;
350
351         u64 exec_clock;
352         u64 min_vruntime;
353
354         struct rb_root tasks_timeline;
355         struct rb_node *rb_leftmost;
356
357         struct list_head tasks;
358         struct list_head *balance_iterator;
359
360         /*
361          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
362          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
363          */
364         struct sched_entity *curr, *next, *last;
365
366         unsigned int nr_spread_over;
367
368 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
369         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
370
371         /*
372          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
373          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
374          * (like users, containers etc.)
375          *
376          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
377          * list is used during load balance.
378          */
379         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
380         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
381
382 #ifdef CONFIG_SMP
383         /*
384          * the part of load.weight contributed by tasks
385          */
386         unsigned long task_weight;
387
388         /*
389          *   h_load = weight * f(tg)
390          *
391          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
392          * this group.
393          */
394         unsigned long h_load;
395
396         /*
397          * this cpu's part of tg->shares
398          */
399         unsigned long shares;
400
401         /*
402          * load.weight at the time we set shares
403          */
404         unsigned long rq_weight;
405 #endif
406 #endif
407 };
408
409 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
410 struct rt_rq {
411         struct rt_prio_array active;
412         unsigned long rt_nr_running;
413 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
414         struct {
415                 int curr; /* highest queued rt task prio */
416 #ifdef CONFIG_SMP
417                 int next; /* next highest */
418 #endif
419         } highest_prio;
420 #endif
421 #ifdef CONFIG_SMP
422         unsigned long rt_nr_migratory;
423         unsigned long rt_nr_total;
424         int overloaded;
425         struct plist_head pushable_tasks;
426 #endif
427         int rt_throttled;
428         u64 rt_time;
429         u64 rt_runtime;
430         /* Nests inside the rq lock: */
431         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
432
433 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
434         unsigned long rt_nr_boosted;
435
436         struct rq *rq;
437         struct list_head leaf_rt_rq_list;
438         struct task_group *tg;
439 #endif
440 };
441
442 #ifdef CONFIG_SMP
443
444 /*
445  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
446  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
447  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
448  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
449  * object.
450  *
451  */
452 struct root_domain {
453         atomic_t refcount;
454         cpumask_var_t span;
455         cpumask_var_t online;
456
457         /*
458          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
459          * one runnable RT task.
460          */
461         cpumask_var_t rto_mask;
462         atomic_t rto_count;
463 #ifdef CONFIG_SMP
464         struct cpupri cpupri;
465 #endif
466 };
467
468 /*
469  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
470  * members (mimicking the global state we have today).
471  */
472 static struct root_domain def_root_domain;
473
474 #endif
475
476 /*
477  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
478  *
479  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
480  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
481  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
482  */
483 struct rq {
484         /* runqueue lock: */
485         raw_spinlock_t lock;
486
487         /*
488          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
489          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
490          */
491         unsigned long nr_running;
492         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
493         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
494 #ifdef CONFIG_NO_HZ
495         unsigned char in_nohz_recently;
496 #endif
497         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
498         struct load_weight load;
499         unsigned long nr_load_updates;
500         u64 nr_switches;
501
502         struct cfs_rq cfs;
503         struct rt_rq rt;
504
505 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
506         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
507         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
508 #endif
509 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
510         struct list_head leaf_rt_rq_list;
511 #endif
512
513         /*
514          * This is part of a global counter where only the total sum
515          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
516          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
517          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
518          */
519         unsigned long nr_uninterruptible;
520
521         struct task_struct *curr, *idle;
522         unsigned long next_balance;
523         struct mm_struct *prev_mm;
524
525         u64 clock;
526
527         atomic_t nr_iowait;
528
529 #ifdef CONFIG_SMP
530         struct root_domain *rd;
531         struct sched_domain *sd;
532
533         unsigned char idle_at_tick;
534         /* For active balancing */
535         int post_schedule;
536         int active_balance;
537         int push_cpu;
538         /* cpu of this runqueue: */
539         int cpu;
540         int online;
541
542         unsigned long avg_load_per_task;
543
544         struct task_struct *migration_thread;
545         struct list_head migration_queue;
546
547         u64 rt_avg;
548         u64 age_stamp;
549         u64 idle_stamp;
550         u64 avg_idle;
551 #endif
552
553         /* calc_load related fields */
554         unsigned long calc_load_update;
555         long calc_load_active;
556
557 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
558 #ifdef CONFIG_SMP
559         int hrtick_csd_pending;
560         struct call_single_data hrtick_csd;
561 #endif
562         struct hrtimer hrtick_timer;
563 #endif
564
565 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
566         /* latency stats */
567         struct sched_info rq_sched_info;
568         unsigned long long rq_cpu_time;
569         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
570
571         /* sys_sched_yield() stats */
572         unsigned int yld_count;
573
574         /* schedule() stats */
575         unsigned int sched_switch;
576         unsigned int sched_count;
577         unsigned int sched_goidle;
578
579         /* try_to_wake_up() stats */
580         unsigned int ttwu_count;
581         unsigned int ttwu_local;
582
583         /* BKL stats */
584         unsigned int bkl_count;
585 #endif
586 };
587
588 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
589
590 static inline
591 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
592 {
593         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
594 }
595
596 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
597 {
598 #ifdef CONFIG_SMP
599         return rq->cpu;
600 #else
601         return 0;
602 #endif
603 }
604
605 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
606         rcu_dereference_check((p), \
607                               rcu_read_lock_sched_held() || \
608                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
609
610 /*
611  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
612  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
613  *
614  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
615  * preempt-disabled sections.
616  */
617 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
618         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
619
620 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
621 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
622 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
623 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
624 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
625
626 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
627 {
628         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
629 }
630
631 /*
632  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
633  */
634 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
635 # define const_debug __read_mostly
636 #else
637 # define const_debug static const
638 #endif
639
640 /**
641  * runqueue_is_locked
642  * @cpu: the processor in question.
643  *
644  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
645  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
646  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
647  */
648 int runqueue_is_locked(int cpu)
649 {
650         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
651 }
652
653 /*
654  * Debugging: various feature bits
655  */
656
657 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
658         __SCHED_FEAT_##name ,
659
660 enum {
661 #include "sched_features.h"
662 };
663
664 #undef SCHED_FEAT
665
666 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
667         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
668
669 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
670 #include "sched_features.h"
671         0;
672
673 #undef SCHED_FEAT
674
675 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
676 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
677         #name ,
678
679 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
680 #include "sched_features.h"
681         NULL
682 };
683
684 #undef SCHED_FEAT
685
686 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
687 {
688         int i;
689
690         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
691                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
692                         seq_puts(m, "NO_");
693                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
694         }
695         seq_puts(m, "\n");
696
697         return 0;
698 }
699
700 static ssize_t
701 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
702                 size_t cnt, loff_t *ppos)
703 {
704         char buf[64];
705         char *cmp = buf;
706         int neg = 0;
707         int i;
708
709         if (cnt > 63)
710                 cnt = 63;
711
712         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
713                 return -EFAULT;
714
715         buf[cnt] = 0;
716
717         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
718                 neg = 1;
719                 cmp += 3;
720         }
721
722         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
723                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
724
725                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
726                         if (neg)
727                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
728                         else
729                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
730                         break;
731                 }
732         }
733
734         if (!sched_feat_names[i])
735                 return -EINVAL;
736
737         *ppos += cnt;
738
739         return cnt;
740 }
741
742 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
743 {
744         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
745 }
746
747 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
748         .open           = sched_feat_open,
749         .write          = sched_feat_write,
750         .read           = seq_read,
751         .llseek         = seq_lseek,
752         .release        = single_release,
753 };
754
755 static __init int sched_init_debug(void)
756 {
757         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
758                         &sched_feat_fops);
759
760         return 0;
761 }
762 late_initcall(sched_init_debug);
763
764 #endif
765
766 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
767
768 /*
769  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
770  * Limited because this is done with IRQs disabled.
771  */
772 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
773
774 /*
775  * ratelimit for updating the group shares.
776  * default: 0.25ms
777  */
778 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
779 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
780
781 /*
782  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
783  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
784  * default: 4
785  */
786 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
787
788 /*
789  * period over which we average the RT time consumption, measured
790  * in ms.
791  *
792  * default: 1s
793  */
794 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
795
796 /*
797  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
798  * default: 1s
799  */
800 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
801
802 static __read_mostly int scheduler_running;
803
804 /*
805  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
806  * default: 0.95s
807  */
808 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
809
810 static inline u64 global_rt_period(void)
811 {
812         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
813 }
814
815 static inline u64 global_rt_runtime(void)
816 {
817         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
818                 return RUNTIME_INF;
819
820         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
821 }
822
823 #ifndef prepare_arch_switch
824 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
825 #endif
826 #ifndef finish_arch_switch
827 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
828 #endif
829
830 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
831 {
832         return rq->curr == p;
833 }
834
835 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
836 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
837 {
838         return task_current(rq, p);
839 }
840
841 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
842 {
843 }
844
845 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
846 {
847 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
848         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
849         rq->lock.owner = current;
850 #endif
851         /*
852          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
853          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
854          * prev into current:
855          */
856         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
857
858         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
859 }
860
861 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
862 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
863 {
864 #ifdef CONFIG_SMP
865         return p->oncpu;
866 #else
867         return task_current(rq, p);
868 #endif
869 }
870
871 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
872 {
873 #ifdef CONFIG_SMP
874         /*
875          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
876          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
877          * here.
878          */
879         next->oncpu = 1;
880 #endif
881 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
882         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
883 #else
884         raw_spin_unlock(&rq->lock);
885 #endif
886 }
887
888 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
889 {
890 #ifdef CONFIG_SMP
891         /*
892          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
893          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
894          * finished.
895          */
896         smp_wmb();
897         prev->oncpu = 0;
898 #endif
899 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
900         local_irq_enable();
901 #endif
902 }
903 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
904
905 /*
906  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize against
907  * ttwu() so that task_cpu() reports a stable number.
908  *
909  * We need to make an exception for PF_STARTING tasks because the fork
910  * path might require task_rq_lock() to work, eg. it can call
911  * set_cpus_allowed_ptr() from the cpuset clone_ns code.
912  */
913 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
914 {
915         return unlikely((p->state == TASK_WAKING) && !(p->flags & PF_STARTING));
916 }
917
918 /*
919  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
920  * Must be called interrupts disabled.
921  */
922 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
923         __acquires(rq->lock)
924 {
925         struct rq *rq;
926
927         for (;;) {
928                 while (task_is_waking(p))
929                         cpu_relax();
930                 rq = task_rq(p);
931                 raw_spin_lock(&rq->lock);
932                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_is_waking(p)))
933                         return rq;
934                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
935         }
936 }
937
938 /*
939  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
940  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
941  * explicitly disabling preemption.
942  */
943 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
944         __acquires(rq->lock)
945 {
946         struct rq *rq;
947
948         for (;;) {
949                 while (task_is_waking(p))
950                         cpu_relax();
951                 local_irq_save(*flags);
952                 rq = task_rq(p);
953                 raw_spin_lock(&rq->lock);
954                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_is_waking(p)))
955                         return rq;
956                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
957         }
958 }
959
960 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
961 {
962         struct rq *rq = task_rq(p);
963
964         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
965         raw_spin_unlock_wait(&rq->lock);
966 }
967
968 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
969         __releases(rq->lock)
970 {
971         raw_spin_unlock(&rq->lock);
972 }
973
974 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
975         __releases(rq->lock)
976 {
977         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
978 }
979
980 /*
981  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
982  */
983 static struct rq *this_rq_lock(void)
984         __acquires(rq->lock)
985 {
986         struct rq *rq;
987
988         local_irq_disable();
989         rq = this_rq();
990         raw_spin_lock(&rq->lock);
991
992         return rq;
993 }
994
995 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
996 /*
997  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
998  *
999  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1000  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1001  * reschedule event.
1002  *
1003  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1004  * rq->lock.
1005  */
1006
1007 /*
1008  * Use hrtick when:
1009  *  - enabled by features
1010  *  - hrtimer is actually high res
1011  */
1012 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1013 {
1014         if (!sched_feat(HRTICK))
1015                 return 0;
1016         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1017                 return 0;
1018         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1019 }
1020
1021 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1022 {
1023         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1024                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1025 }
1026
1027 /*
1028  * High-resolution timer tick.
1029  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1030  */
1031 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1032 {
1033         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1034
1035         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1036
1037         raw_spin_lock(&rq->lock);
1038         update_rq_clock(rq);
1039         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1040         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1041
1042         return HRTIMER_NORESTART;
1043 }
1044
1045 #ifdef CONFIG_SMP
1046 /*
1047  * called from hardirq (IPI) context
1048  */
1049 static void __hrtick_start(void *arg)
1050 {
1051         struct rq *rq = arg;
1052
1053         raw_spin_lock(&rq->lock);
1054         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1055         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1056         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1057 }
1058
1059 /*
1060  * Called to set the hrtick timer state.
1061  *
1062  * called with rq->lock held and irqs disabled
1063  */
1064 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1065 {
1066         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1067         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1068
1069         hrtimer_set_expires(timer, time);
1070
1071         if (rq == this_rq()) {
1072                 hrtimer_restart(timer);
1073         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1074                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1075                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1076         }
1077 }
1078
1079 static int
1080 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1081 {
1082         int cpu = (int)(long)hcpu;
1083
1084         switch (action) {
1085         case CPU_UP_CANCELED:
1086         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1087         case CPU_DOWN_PREPARE:
1088         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1089         case CPU_DEAD:
1090         case CPU_DEAD_FROZEN:
1091                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1092                 return NOTIFY_OK;
1093         }
1094
1095         return NOTIFY_DONE;
1096 }
1097
1098 static __init void init_hrtick(void)
1099 {
1100         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1101 }
1102 #else
1103 /*
1104  * Called to set the hrtick timer state.
1105  *
1106  * called with rq->lock held and irqs disabled
1107  */
1108 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1109 {
1110         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1111                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1112 }
1113
1114 static inline void init_hrtick(void)
1115 {
1116 }
1117 #endif /* CONFIG_SMP */
1118
1119 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1120 {
1121 #ifdef CONFIG_SMP
1122         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1123
1124         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1125         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1126         rq->hrtick_csd.info = rq;
1127 #endif
1128
1129         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1130         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1131 }
1132 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1133 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1134 {
1135 }
1136
1137 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1138 {
1139 }
1140
1141 static inline void init_hrtick(void)
1142 {
1143 }
1144 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1145
1146 /*
1147  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1148  *
1149  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1150  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1151  * the target CPU.
1152  */
1153 #ifdef CONFIG_SMP
1154
1155 #ifndef tsk_is_polling
1156 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1157 #endif
1158
1159 static void resched_task(struct task_struct *p)
1160 {
1161         int cpu;
1162
1163         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1164
1165         if (test_tsk_need_resched(p))
1166                 return;
1167
1168         set_tsk_need_resched(p);
1169
1170         cpu = task_cpu(p);
1171         if (cpu == smp_processor_id())
1172                 return;
1173
1174         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1175         smp_mb();
1176         if (!tsk_is_polling(p))
1177                 smp_send_reschedule(cpu);
1178 }
1179
1180 static void resched_cpu(int cpu)
1181 {
1182         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1183         unsigned long flags;
1184
1185         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1186                 return;
1187         resched_task(cpu_curr(cpu));
1188         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1189 }
1190
1191 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1192 /*
1193  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1194  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1195  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1196  * idle system the next event might even be infinite time into the
1197  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1198  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1199  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1200  * wheel for the next timer event.
1201  */
1202 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1203 {
1204         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1205
1206         if (cpu == smp_processor_id())
1207                 return;
1208
1209         /*
1210          * This is safe, as this function is called with the timer
1211          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1212          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1213          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1214          * timer into account automatically.
1215          */
1216         if (rq->curr != rq->idle)
1217                 return;
1218
1219         /*
1220          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1221          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1222          * idle task through an additional NOOP schedule()
1223          */
1224         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1225
1226         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1227         smp_mb();
1228         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1229                 smp_send_reschedule(cpu);
1230 }
1231 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1232
1233 static u64 sched_avg_period(void)
1234 {
1235         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1236 }
1237
1238 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1239 {
1240         s64 period = sched_avg_period();
1241
1242         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1243                 rq->age_stamp += period;
1244                 rq->rt_avg /= 2;
1245         }
1246 }
1247
1248 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1249 {
1250         rq->rt_avg += rt_delta;
1251         sched_avg_update(rq);
1252 }
1253
1254 #else /* !CONFIG_SMP */
1255 static void resched_task(struct task_struct *p)
1256 {
1257         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1258         set_tsk_need_resched(p);
1259 }
1260
1261 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1262 {
1263 }
1264 #endif /* CONFIG_SMP */
1265
1266 #if BITS_PER_LONG == 32
1267 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1268 #else
1269 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1270 #endif
1271
1272 #define WMULT_SHIFT     32
1273
1274 /*
1275  * Shift right and round:
1276  */
1277 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1278
1279 /*
1280  * delta *= weight / lw
1281  */
1282 static unsigned long
1283 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1284                 struct load_weight *lw)
1285 {
1286         u64 tmp;
1287
1288         if (!lw->inv_weight) {
1289                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1290                         lw->inv_weight = 1;
1291                 else
1292                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1293                                 / (lw->weight+1);
1294         }
1295
1296         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1297         /*
1298          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1299          */
1300         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1301                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1302                         WMULT_SHIFT/2);
1303         else
1304                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1305
1306         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1307 }
1308
1309 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1310 {
1311         lw->weight += inc;
1312         lw->inv_weight = 0;
1313 }
1314
1315 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1316 {
1317         lw->weight -= dec;
1318         lw->inv_weight = 0;
1319 }
1320
1321 /*
1322  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1323  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1324  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1325  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1326  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1327  * slice expiry etc.
1328  */
1329
1330 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1331 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1332
1333 /*
1334  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1335  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1336  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1337  * that remained on nice 0.
1338  *
1339  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1340  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1341  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1342  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1343  * the relative distance between them is ~25%.)
1344  */
1345 static const int prio_to_weight[40] = {
1346  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1347  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1348  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1349  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1350  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1351  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1352  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1353  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1354 };
1355
1356 /*
1357  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1358  *
1359  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1360  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1361  * into multiplications:
1362  */
1363 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1364  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1365  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1366  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1367  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1368  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1369  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1370  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1371  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1372 };
1373
1374 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1375 enum cpuacct_stat_index {
1376         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1377         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1378
1379         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1380 };
1381
1382 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1383 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1384 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1385                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1386 #else
1387 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1388 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1389                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1390 #endif
1391
1392 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1393 {
1394         update_load_add(&rq->load, load);
1395 }
1396
1397 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1398 {
1399         update_load_sub(&rq->load, load);
1400 }
1401
1402 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1403 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1404
1405 /*
1406  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1407  * leaving it for the final time.
1408  */
1409 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1410 {
1411         struct task_group *parent, *child;
1412         int ret;
1413
1414         rcu_read_lock();
1415         parent = &root_task_group;
1416 down:
1417         ret = (*down)(parent, data);
1418         if (ret)
1419                 goto out_unlock;
1420         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1421                 parent = child;
1422                 goto down;
1423
1424 up:
1425                 continue;
1426         }
1427         ret = (*up)(parent, data);
1428         if (ret)
1429                 goto out_unlock;
1430
1431         child = parent;
1432         parent = parent->parent;
1433         if (parent)
1434                 goto up;
1435 out_unlock:
1436         rcu_read_unlock();
1437
1438         return ret;
1439 }
1440
1441 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1442 {
1443         return 0;
1444 }
1445 #endif
1446
1447 #ifdef CONFIG_SMP
1448 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1449 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1450 {
1451         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1452 }
1453
1454 /*
1455  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1456  * according to the scheduling class and "nice" value.
1457  *
1458  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1459  * balance conservatively.
1460  */
1461 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1462 {
1463         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1464         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1465
1466         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1467                 return total;
1468
1469         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1470 }
1471
1472 /*
1473  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1474  * according to the scheduling class and "nice" value.
1475  */
1476 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1477 {
1478         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1479         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1480
1481         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1482                 return total;
1483
1484         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1485 }
1486
1487 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1488 {
1489         struct sched_domain *sd = rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
1490
1491         if (!sd)
1492                 return NULL;
1493
1494         return sd->groups;
1495 }
1496
1497 static unsigned long power_of(int cpu)
1498 {
1499         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1500
1501         if (!group)
1502                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1503
1504         return group->cpu_power;
1505 }
1506
1507 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1508
1509 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1510 {
1511         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1512         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1513
1514         if (nr_running)
1515                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1516         else
1517                 rq->avg_load_per_task = 0;
1518
1519         return rq->avg_load_per_task;
1520 }
1521
1522 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1523
1524 static __read_mostly unsigned long __percpu *update_shares_data;
1525
1526 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1527
1528 /*
1529  * Calculate and set the cpu's group shares.
1530  */
1531 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1532                                     unsigned long sd_shares,
1533                                     unsigned long sd_rq_weight,
1534                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1535 {
1536         unsigned long shares, rq_weight;
1537         int boost = 0;
1538
1539         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1540         if (!rq_weight) {
1541                 boost = 1;
1542                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1543         }
1544
1545         /*
1546          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1547          * shares_i =  -----------------------------
1548          *                  \Sum_j rq_weight_j
1549          */
1550         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1551         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1552
1553         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1554                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1555                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1556                 unsigned long flags;
1557
1558                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1559                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1560                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1561                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1562                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1563         }
1564 }
1565
1566 /*
1567  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1568  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1569  * parent group depends on the shares of its child groups.
1570  */
1571 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1572 {
1573         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1574         unsigned long *usd_rq_weight;
1575         struct sched_domain *sd = data;
1576         unsigned long flags;
1577         int i;
1578
1579         if (!tg->se[0])
1580                 return 0;
1581
1582         local_irq_save(flags);
1583         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1584
1585         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1586                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1587                 usd_rq_weight[i] = weight;
1588
1589                 rq_weight += weight;
1590                 /*
1591                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1592                  * is one of average load so that when a new task gets to
1593                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1594                  */
1595                 if (!weight)
1596                         weight = NICE_0_LOAD;
1597
1598                 sum_weight += weight;
1599                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1600         }
1601
1602         if (!rq_weight)
1603                 rq_weight = sum_weight;
1604
1605         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1606                 shares = tg->shares;
1607
1608         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1609                 shares = tg->shares;
1610
1611         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1612                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1613
1614         local_irq_restore(flags);
1615
1616         return 0;
1617 }
1618
1619 /*
1620  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1621  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1622  * group is a fraction of its parents load.
1623  */
1624 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1625 {
1626         unsigned long load;
1627         long cpu = (long)data;
1628
1629         if (!tg->parent) {
1630                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1631         } else {
1632                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1633                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1634                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1635         }
1636
1637         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1638
1639         return 0;
1640 }
1641
1642 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1643 {
1644         s64 elapsed;
1645         u64 now;
1646
1647         if (root_task_group_empty())
1648                 return;
1649
1650         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1651         elapsed = now - sd->last_update;
1652
1653         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1654                 sd->last_update = now;
1655                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1656         }
1657 }
1658
1659 static void update_h_load(long cpu)
1660 {
1661         if (root_task_group_empty())
1662                 return;
1663
1664         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1665 }
1666
1667 #else
1668
1669 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1670 {
1671 }
1672
1673 #endif
1674
1675 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1676
1677 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1678
1679 /*
1680  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1681  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1682  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1683  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1684  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1685  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1686  */
1687 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1688         __releases(this_rq->lock)
1689         __acquires(busiest->lock)
1690         __acquires(this_rq->lock)
1691 {
1692         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1693         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1694
1695         return 1;
1696 }
1697
1698 #else
1699 /*
1700  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1701  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1702  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1703  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1704  * regardless of entry order into the function.
1705  */
1706 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1707         __releases(this_rq->lock)
1708         __acquires(busiest->lock)
1709         __acquires(this_rq->lock)
1710 {
1711         int ret = 0;
1712
1713         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1714                 if (busiest < this_rq) {
1715                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1716                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1717                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1718                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1719                         ret = 1;
1720                 } else
1721                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1722                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1723         }
1724         return ret;
1725 }
1726
1727 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1728
1729 /*
1730  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1731  */
1732 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1733 {
1734         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1735                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1736                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1737                 BUG_ON(1);
1738         }
1739
1740         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1741 }
1742
1743 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1744         __releases(busiest->lock)
1745 {
1746         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1747         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1748 }
1749
1750 /*
1751  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1752  *
1753  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1754  * you need to do so manually before calling.
1755  */
1756 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1757         __acquires(rq1->lock)
1758         __acquires(rq2->lock)
1759 {
1760         BUG_ON(!irqs_disabled());
1761         if (rq1 == rq2) {
1762                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1763                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1764         } else {
1765                 if (rq1 < rq2) {
1766                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1767                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1768                 } else {
1769                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1770                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1771                 }
1772         }
1773         update_rq_clock(rq1);
1774         update_rq_clock(rq2);
1775 }
1776
1777 /*
1778  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1779  *
1780  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1781  * you need to do so manually after calling.
1782  */
1783 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1784         __releases(rq1->lock)
1785         __releases(rq2->lock)
1786 {
1787         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1788         if (rq1 != rq2)
1789                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1790         else
1791                 __release(rq2->lock);
1792 }
1793
1794 #endif
1795
1796 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1797 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1798 {
1799 #ifdef CONFIG_SMP
1800         cfs_rq->shares = shares;
1801 #endif
1802 }
1803 #endif
1804
1805 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1806 static void update_sysctl(void);
1807 static int get_update_sysctl_factor(void);
1808
1809 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1810 {
1811         set_task_rq(p, cpu);
1812 #ifdef CONFIG_SMP
1813         /*
1814          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1815          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1816          * per-task data have been completed by this moment.
1817          */
1818         smp_wmb();
1819         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1820 #endif
1821 }
1822
1823 static const struct sched_class rt_sched_class;
1824
1825 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1826 #define for_each_class(class) \
1827    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1828
1829 #include "sched_stats.h"
1830
1831 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1832 {
1833         rq->nr_running++;
1834 }
1835
1836 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1837 {
1838         rq->nr_running--;
1839 }
1840
1841 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1842 {
1843         if (task_has_rt_policy(p)) {
1844                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1845                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1846                 return;
1847         }
1848
1849         /*
1850          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1851          */
1852         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1853                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1854                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1855                 return;
1856         }
1857
1858         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1859         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1860 }
1861
1862 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1863 {
1864         s64 diff = sample - *avg;
1865         *avg += diff >> 3;
1866 }
1867
1868 static void
1869 enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup, bool head)
1870 {
1871         if (wakeup)
1872                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1873
1874         sched_info_queued(p);
1875         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup, head);
1876         p->se.on_rq = 1;
1877 }
1878
1879 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1880 {
1881         if (sleep) {
1882                 if (p->se.last_wakeup) {
1883                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1884                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1885                         p->se.last_wakeup = 0;
1886                 } else {
1887                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1888                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1889                 }
1890         }
1891
1892         sched_info_dequeued(p);
1893         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1894         p->se.on_rq = 0;
1895 }
1896
1897 /*
1898  * activate_task - move a task to the runqueue.
1899  */
1900 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1901 {
1902         if (task_contributes_to_load(p))
1903                 rq->nr_uninterruptible--;
1904
1905         enqueue_task(rq, p, wakeup, false);
1906         inc_nr_running(rq);
1907 }
1908
1909 /*
1910  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1911  */
1912 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1913 {
1914         if (task_contributes_to_load(p))
1915                 rq->nr_uninterruptible++;
1916
1917         dequeue_task(rq, p, sleep);
1918         dec_nr_running(rq);
1919 }
1920
1921 #include "sched_idletask.c"
1922 #include "sched_fair.c"
1923 #include "sched_rt.c"
1924 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1925 # include "sched_debug.c"
1926 #endif
1927
1928 /*
1929  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1930  */
1931 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1932 {
1933         return p->static_prio;
1934 }
1935
1936 /*
1937  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1938  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1939  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1940  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1941  * estimator recalculates.
1942  */
1943 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1944 {
1945         int prio;
1946
1947         if (task_has_rt_policy(p))
1948                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1949         else
1950                 prio = __normal_prio(p);
1951         return prio;
1952 }
1953
1954 /*
1955  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1956  * taken into account by the scheduler. This value might
1957  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1958  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1959  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1960  */
1961 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1962 {
1963         p->normal_prio = normal_prio(p);
1964         /*
1965          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1966          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1967          * to the normal priority:
1968          */
1969         if (!rt_prio(p->prio))
1970                 return p->normal_prio;
1971         return p->prio;
1972 }
1973
1974 /**
1975  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1976  * @p: the task in question.
1977  */
1978 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1979 {
1980         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1981 }
1982
1983 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1984                                        const struct sched_class *prev_class,
1985                                        int oldprio, int running)
1986 {
1987         if (prev_class != p->sched_class) {
1988                 if (prev_class->switched_from)
1989                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1990                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1991         } else
1992                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1993 }
1994
1995 #ifdef CONFIG_SMP
1996 /*
1997  * Is this task likely cache-hot:
1998  */
1999 static int
2000 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2001 {
2002         s64 delta;
2003
2004         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2005                 return 0;
2006
2007         /*
2008          * Buddy candidates are cache hot:
2009          */
2010         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2011                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2012                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2013                 return 1;
2014
2015         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2016                 return 1;
2017         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2018                 return 0;
2019
2020         delta = now - p->se.exec_start;
2021
2022         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2023 }
2024
2025 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2026 {
2027 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2028         /*
2029          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2030          * ttwu() will sort out the placement.
2031          */
2032         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2033                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2034 #endif
2035
2036         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2037
2038         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2039                 p->se.nr_migrations++;
2040                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2041         }
2042
2043         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2044 }
2045
2046 struct migration_req {
2047         struct list_head list;
2048
2049         struct task_struct *task;
2050         int dest_cpu;
2051
2052         struct completion done;
2053 };
2054
2055 /*
2056  * The task's runqueue lock must be held.
2057  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2058  */
2059 static int
2060 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2061 {
2062         struct rq *rq = task_rq(p);
2063
2064         /*
2065          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2066          * the next wake-up will properly place the task.
2067          */
2068         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p))
2069                 return 0;
2070
2071         init_completion(&req->done);
2072         req->task = p;
2073         req->dest_cpu = dest_cpu;
2074         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2075
2076         return 1;
2077 }
2078
2079 /*
2080  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2081  *                              context switch.
2082  *
2083  * @p must not be current.
2084  */
2085 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2086 {
2087         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2088         int running;
2089         struct rq *rq;
2090
2091         nvcsw   = p->nvcsw;
2092         nivcsw  = p->nivcsw;
2093         for (;;) {
2094                 /*
2095                  * The runqueue is assigned before the actual context
2096                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2097                  *
2098                  * We could check initially without the lock but it is
2099                  * very likely that we need to take the lock in every
2100                  * iteration.
2101                  */
2102                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2103                 running = task_running(rq, p);
2104                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2105
2106                 if (likely(!running))
2107                         break;
2108                 /*
2109                  * The switch count is incremented before the actual
2110                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2111                  * sure at least one completed.
2112                  */
2113                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2114                         break;
2115                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2116                         break;
2117
2118                 cpu_relax();
2119         }
2120 }
2121
2122 /*
2123  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2124  *
2125  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2126  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2127  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2128  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2129  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2130  * @p has remained unscheduled the whole time.
2131  *
2132  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2133  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2134  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2135  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2136  * waiting to become inactive.
2137  */
2138 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2139 {
2140         unsigned long flags;
2141         int running, on_rq;
2142         unsigned long ncsw;
2143         struct rq *rq;
2144
2145         for (;;) {
2146                 /*
2147                  * We do the initial early heuristics without holding
2148                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2149                  * the runqueue lock when things look like they will
2150                  * work out!
2151                  */
2152                 rq = task_rq(p);
2153
2154                 /*
2155                  * If the task is actively running on another CPU
2156                  * still, just relax and busy-wait without holding
2157                  * any locks.
2158                  *
2159                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2160                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2161                  * But we don't care, since "task_running()" will
2162                  * return false if the runqueue has changed and p
2163                  * is actually now running somewhere else!
2164                  */
2165                 while (task_running(rq, p)) {
2166                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2167                                 return 0;
2168                         cpu_relax();
2169                 }
2170
2171                 /*
2172                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2173                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2174                  * just go back and repeat.
2175                  */
2176                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2177                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2178                 running = task_running(rq, p);
2179                 on_rq = p->se.on_rq;
2180                 ncsw = 0;
2181                 if (!match_state || p->state == match_state)
2182                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2183                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2184
2185                 /*
2186                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2187                  */
2188                 if (unlikely(!ncsw))
2189                         break;
2190
2191                 /*
2192                  * Was it really running after all now that we
2193                  * checked with the proper locks actually held?
2194                  *
2195                  * Oops. Go back and try again..
2196                  */
2197                 if (unlikely(running)) {
2198                         cpu_relax();
2199                         continue;
2200                 }
2201
2202                 /*
2203                  * It's not enough that it's not actively running,
2204                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2205                  * preempted!
2206                  *
2207                  * So if it was still runnable (but just not actively
2208                  * running right now), it's preempted, and we should
2209                  * yield - it could be a while.
2210                  */
2211                 if (unlikely(on_rq)) {
2212                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2213                         continue;
2214                 }
2215
2216                 /*
2217                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2218                  * runnable, which means that it will never become
2219                  * running in the future either. We're all done!
2220                  */
2221                 break;
2222         }
2223
2224         return ncsw;
2225 }
2226
2227 /***
2228  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2229  * @p: the to-be-kicked thread
2230  *
2231  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2232  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2233  *
2234  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2235  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2236  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2237  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2238  * achieved as well.
2239  */
2240 void kick_process(struct task_struct *p)
2241 {
2242         int cpu;
2243
2244         preempt_disable();
2245         cpu = task_cpu(p);
2246         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2247                 smp_send_reschedule(cpu);
2248         preempt_enable();
2249 }
2250 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2251 #endif /* CONFIG_SMP */
2252
2253 /**
2254  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2255  * @p:          the task to evaluate
2256  * @func:       the function to be called
2257  * @info:       the function call argument
2258  *
2259  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2260  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2261  */
2262 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2263                               void (*func) (void *info), void *info)
2264 {
2265         int cpu;
2266
2267         preempt_disable();
2268         cpu = task_cpu(p);
2269         if (task_curr(p))
2270                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2271         preempt_enable();
2272 }
2273
2274 #ifdef CONFIG_SMP
2275 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2276 {
2277         int dest_cpu;
2278         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2279
2280         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2281         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2282                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2283                         return dest_cpu;
2284
2285         /* Any allowed, online CPU? */
2286         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2287         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2288                 return dest_cpu;
2289
2290         /* No more Mr. Nice Guy. */
2291         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
2292                 rcu_read_lock();
2293                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
2294                 rcu_read_unlock();
2295                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, &p->cpus_allowed);
2296
2297                 /*
2298                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2299                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2300                  * leave kernel.
2301                  */
2302                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2303                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2304                                "longer affine to cpu%d\n",
2305                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2306                 }
2307         }
2308
2309         return dest_cpu;
2310 }
2311
2312 /*
2313  * Gets called from 3 sites (exec, fork, wakeup), since it is called without
2314  * holding rq->lock we need to ensure ->cpus_allowed is stable, this is done
2315  * by:
2316  *
2317  *  exec:           is unstable, retry loop
2318  *  fork & wake-up: serialize ->cpus_allowed against TASK_WAKING
2319  */
2320 static inline
2321 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2322 {
2323         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2324
2325         /*
2326          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2327          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2328          * cpu.
2329          *
2330          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2331          *
2332          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2333          *   not worry about this generic constraint ]
2334          */
2335         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2336                      !cpu_online(cpu)))
2337                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2338
2339         return cpu;
2340 }
2341 #endif
2342
2343 /***
2344  * try_to_wake_up - wake up a thread
2345  * @p: the to-be-woken-up thread
2346  * @state: the mask of task states that can be woken
2347  * @sync: do a synchronous wakeup?
2348  *
2349  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2350  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2351  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2352  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2353  * runnable without the overhead of this.
2354  *
2355  * returns failure only if the task is already active.
2356  */
2357 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2358                           int wake_flags)
2359 {
2360         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2361         unsigned long flags;
2362         struct rq *rq;
2363
2364         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2365                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2366
2367         this_cpu = get_cpu();
2368
2369         smp_wmb();
2370         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2371         update_rq_clock(rq);
2372         if (!(p->state & state))
2373                 goto out;
2374
2375         if (p->se.on_rq)
2376                 goto out_running;
2377
2378         cpu = task_cpu(p);
2379         orig_cpu = cpu;
2380
2381 #ifdef CONFIG_SMP
2382         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2383                 goto out_activate;
2384
2385         /*
2386          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2387          * we put the task in TASK_WAKING state.
2388          *
2389          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2390          */
2391         if (task_contributes_to_load(p))
2392                 rq->nr_uninterruptible--;
2393         p->state = TASK_WAKING;
2394
2395         if (p->sched_class->task_waking)
2396                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2397
2398         __task_rq_unlock(rq);
2399
2400         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2401         if (cpu != orig_cpu) {
2402                 /*
2403                  * Since we migrate the task without holding any rq->lock,
2404                  * we need to be careful with task_rq_lock(), since that
2405                  * might end up locking an invalid rq.
2406                  */
2407                 set_task_cpu(p, cpu);
2408         }
2409
2410         rq = cpu_rq(cpu);
2411         raw_spin_lock(&rq->lock);
2412         update_rq_clock(rq);
2413
2414         /*
2415          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2416          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2417          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2418          * cpu we just moved it to.
2419          */
2420         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2421         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2422
2423 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2424         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2425         if (cpu == this_cpu)
2426                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2427         else {
2428                 struct sched_domain *sd;
2429                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2430                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2431                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2432                                 break;
2433                         }
2434                 }
2435         }
2436 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2437
2438 out_activate:
2439 #endif /* CONFIG_SMP */
2440         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2441         if (wake_flags & WF_SYNC)
2442                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2443         if (orig_cpu != cpu)
2444                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2445         if (cpu == this_cpu)
2446                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2447         else
2448                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2449         activate_task(rq, p, 1);
2450         success = 1;
2451
2452         /*
2453          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2454          */
2455         if (!in_interrupt()) {
2456                 struct sched_entity *se = &current->se;
2457                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2458
2459                 if (se->last_wakeup)
2460                         sample -= se->last_wakeup;
2461                 else
2462                         sample -= se->start_runtime;
2463                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2464
2465                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2466         }
2467
2468 out_running:
2469         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2470         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2471
2472         p->state = TASK_RUNNING;
2473 #ifdef CONFIG_SMP
2474         if (p->sched_class->task_woken)
2475                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2476
2477         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2478                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2479                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2480
2481                 if (delta > max)
2482                         rq->avg_idle = max;
2483                 else
2484                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2485                 rq->idle_stamp = 0;
2486         }
2487 #endif
2488 out:
2489         task_rq_unlock(rq, &flags);
2490         put_cpu();
2491
2492         return success;
2493 }
2494
2495 /**
2496  * wake_up_process - Wake up a specific process
2497  * @p: The process to be woken up.
2498  *
2499  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2500  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2501  * running.
2502  *
2503  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2504  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2505  */
2506 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2507 {
2508         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2509 }
2510 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2511
2512 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2513 {
2514         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2515 }
2516
2517 /*
2518  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2519  * p is forked by current.
2520  *
2521  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2522  */
2523 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2524 {
2525         p->se.exec_start                = 0;
2526         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2527         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2528         p->se.nr_migrations             = 0;
2529         p->se.last_wakeup               = 0;
2530         p->se.avg_overlap               = 0;
2531         p->se.start_runtime             = 0;
2532         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2533
2534 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2535         p->se.wait_start                        = 0;
2536         p->se.wait_max                          = 0;
2537         p->se.wait_count                        = 0;
2538         p->se.wait_sum                          = 0;
2539
2540         p->se.sleep_start                       = 0;
2541         p->se.sleep_max                         = 0;
2542         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2543
2544         p->se.block_start                       = 0;
2545         p->se.block_max                         = 0;
2546         p->se.exec_max                          = 0;
2547         p->se.slice_max                         = 0;
2548
2549         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2550         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2551         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2552         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2553         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2554
2555         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2556         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2557         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2558         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2559         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2560         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2561         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2562         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2563         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2564
2565 #endif
2566
2567         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2568         p->se.on_rq = 0;
2569         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2570
2571 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2572         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2573 #endif
2574 }
2575
2576 /*
2577  * fork()/clone()-time setup:
2578  */
2579 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2580 {
2581         int cpu = get_cpu();
2582
2583         __sched_fork(p);
2584         /*
2585          * We mark the process as waking here. This guarantees that
2586          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2587          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2588          */
2589         p->state = TASK_WAKING;
2590
2591         /*
2592          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2593          */
2594         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2595                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2596                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2597                         p->normal_prio = p->static_prio;
2598                 }
2599
2600                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2601                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2602                         p->normal_prio = p->static_prio;
2603                         set_load_weight(p);
2604                 }
2605
2606                 /*
2607                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2608                  * fulfilled its duty:
2609                  */
2610                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2611         }
2612
2613         /*
2614          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2615          */
2616         p->prio = current->normal_prio;
2617
2618         if (!rt_prio(p->prio))
2619                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2620
2621         if (p->sched_class->task_fork)
2622                 p->sched_class->task_fork(p);
2623
2624         set_task_cpu(p, cpu);
2625
2626 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2627         if (likely(sched_info_on()))
2628                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2629 #endif
2630 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2631         p->oncpu = 0;
2632 #endif
2633 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2634         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2635         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2636 #endif
2637         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2638
2639         put_cpu();
2640 }
2641
2642 /*
2643  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2644  *
2645  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2646  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2647  * on the runqueue and wakes it.
2648  */
2649 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2650 {
2651         unsigned long flags;
2652         struct rq *rq;
2653         int cpu __maybe_unused = get_cpu();
2654
2655 #ifdef CONFIG_SMP
2656         /*
2657          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2658          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2659          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2660          *
2661          * We still have TASK_WAKING but PF_STARTING is gone now, meaning
2662          * ->cpus_allowed is stable, we have preemption disabled, meaning
2663          * cpu_online_mask is stable.
2664          */
2665         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2666         set_task_cpu(p, cpu);
2667 #endif
2668
2669         /*
2670          * Since the task is not on the rq and we still have TASK_WAKING set
2671          * nobody else will migrate this task.
2672          */
2673         rq = cpu_rq(cpu);
2674         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2675
2676         BUG_ON(p->state != TASK_WAKING);
2677         p->state = TASK_RUNNING;
2678         update_rq_clock(rq);
2679         activate_task(rq, p, 0);
2680         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2681         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2682 #ifdef CONFIG_SMP
2683         if (p->sched_class->task_woken)
2684                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2685 #endif
2686         task_rq_unlock(rq, &flags);
2687         put_cpu();
2688 }
2689
2690 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2691
2692 /**
2693  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2694  * @notifier: notifier struct to register
2695  */
2696 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2697 {
2698         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2699 }
2700 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2701
2702 /**
2703  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2704  * @notifier: notifier struct to unregister
2705  *
2706  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2707  */
2708 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2709 {
2710         hlist_del(&notifier->link);
2711 }
2712 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2713
2714 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2715 {
2716         struct preempt_notifier *notifier;
2717         struct hlist_node *node;
2718
2719         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2720                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2721 }
2722
2723 static void
2724 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2725                                  struct task_struct *next)
2726 {
2727         struct preempt_notifier *notifier;
2728         struct hlist_node *node;
2729
2730         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2731                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2732 }
2733
2734 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2735
2736 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2737 {
2738 }
2739
2740 static void
2741 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2742                                  struct task_struct *next)
2743 {
2744 }
2745
2746 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2747
2748 /**
2749  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2750  * @rq: the runqueue preparing to switch
2751  * @prev: the current task that is being switched out
2752  * @next: the task we are going to switch to.
2753  *
2754  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2755  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2756  * switch.
2757  *
2758  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2759  * hooks.
2760  */
2761 static inline void
2762 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2763                     struct task_struct *next)
2764 {
2765         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2766         prepare_lock_switch(rq, next);
2767         prepare_arch_switch(next);
2768 }
2769
2770 /**
2771  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2772  * @rq: runqueue associated with task-switch
2773  * @prev: the thread we just switched away from.
2774  *
2775  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2776  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2777  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2778  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2779  *
2780  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2781  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2782  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2783  * details.)
2784  */
2785 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2786         __releases(rq->lock)
2787 {
2788         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2789         long prev_state;
2790
2791         rq->prev_mm = NULL;
2792
2793         /*
2794          * A task struct has one reference for the use as "current".
2795          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2796          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2797          * the scheduled task must drop that reference.
2798          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2799          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2800          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2801          * be dropped twice.
2802          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2803          */
2804         prev_state = prev->state;
2805         finish_arch_switch(prev);
2806 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2807         local_irq_disable();
2808 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2809         perf_event_task_sched_in(current);
2810 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2811         local_irq_enable();
2812 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2813         finish_lock_switch(rq, prev);
2814
2815         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2816         if (mm)
2817                 mmdrop(mm);
2818         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2819                 /*
2820                  * Remove function-return probe instances associated with this
2821                  * task and put them back on the free list.
2822                  */
2823                 kprobe_flush_task(prev);
2824                 put_task_struct(prev);
2825         }
2826 }
2827
2828 #ifdef CONFIG_SMP
2829
2830 /* assumes rq->lock is held */
2831 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2832 {
2833         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2834                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2835 }
2836
2837 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2838 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2839 {
2840         if (rq->post_schedule) {
2841                 unsigned long flags;
2842
2843                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2844                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2845                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2846                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2847
2848                 rq->post_schedule = 0;
2849         }
2850 }
2851
2852 #else
2853
2854 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2855 {
2856 }
2857
2858 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2859 {
2860 }
2861
2862 #endif
2863
2864 /**
2865  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2866  * @prev: the thread we just switched away from.
2867  */
2868 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2869         __releases(rq->lock)
2870 {
2871         struct rq *rq = this_rq();
2872
2873         finish_task_switch(rq, prev);
2874
2875         /*
2876          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2877          * task_switch?
2878          */
2879         post_schedule(rq);
2880
2881 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2882         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2883         preempt_enable();
2884 #endif
2885         if (current->set_child_tid)
2886                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2887 }
2888
2889 /*
2890  * context_switch - switch to the new MM and the new
2891  * thread's register state.
2892  */
2893 static inline void
2894 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2895                struct task_struct *next)
2896 {
2897         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2898
2899         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2900         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2901         mm = next->mm;
2902         oldmm = prev->active_mm;
2903         /*
2904          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2905          * combine the page table reload and the switch backend into
2906          * one hypercall.
2907          */
2908         arch_start_context_switch(prev);
2909
2910         if (likely(!mm)) {
2911                 next->active_mm = oldmm;
2912                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2913                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2914         } else
2915                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2916
2917         if (likely(!prev->mm)) {
2918                 prev->active_mm = NULL;
2919                 rq->prev_mm = oldmm;
2920         }
2921         /*
2922          * Since the runqueue lock will be released by the next
2923          * task (which is an invalid locking op but in the case
2924          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2925          * do an early lockdep release here:
2926          */
2927 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2928         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2929 #endif
2930
2931         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2932         switch_to(prev, next, prev);
2933
2934         barrier();
2935         /*
2936          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2937          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2938          * frame will be invalid.
2939          */
2940         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2941 }
2942
2943 /*
2944  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2945  *
2946  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2947  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2948  * number of context switches performed since bootup.
2949  */
2950 unsigned long nr_running(void)
2951 {
2952         unsigned long i, sum = 0;
2953
2954         for_each_online_cpu(i)
2955                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2956
2957         return sum;
2958 }
2959
2960 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2961 {
2962         unsigned long i, sum = 0;
2963
2964         for_each_possible_cpu(i)
2965                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2966
2967         /*
2968          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2969          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2970          */
2971         if (unlikely((long)sum < 0))
2972                 sum = 0;
2973
2974         return sum;
2975 }
2976
2977 unsigned long long nr_context_switches(void)
2978 {
2979         int i;
2980         unsigned long long sum = 0;
2981
2982         for_each_possible_cpu(i)
2983                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2984
2985         return sum;
2986 }
2987
2988 unsigned long nr_iowait(void)
2989 {
2990         unsigned long i, sum = 0;
2991
2992         for_each_possible_cpu(i)
2993                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2994
2995         return sum;
2996 }
2997
2998 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2999 {
3000         struct rq *this = this_rq();
3001         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3002 }
3003
3004 unsigned long this_cpu_load(void)
3005 {
3006         struct rq *this = this_rq();
3007         return this->cpu_load[0];
3008 }
3009
3010
3011 /* Variables and functions for calc_load */
3012 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3013 static unsigned long calc_load_update;
3014 unsigned long avenrun[3];
3015 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3016
3017 /**
3018  * get_avenrun - get the load average array
3019  * @loads:      pointer to dest load array
3020  * @offset:     offset to add
3021  * @shift:      shift count to shift the result left
3022  *
3023  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3024  */
3025 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3026 {
3027         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3028         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3029         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3030 }
3031
3032 static unsigned long
3033 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3034 {
3035         load *= exp;
3036         load += active * (FIXED_1 - exp);
3037         return load >> FSHIFT;
3038 }
3039
3040 /*
3041  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3042  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3043  */
3044 void calc_global_load(void)
3045 {
3046         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3047         long active;
3048
3049         if (time_before(jiffies, upd))
3050                 return;
3051
3052         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3053         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3054
3055         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3056         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3057         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3058
3059         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3060 }
3061
3062 /*
3063  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3064  */
3065 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3066 {
3067         long nr_active, delta;
3068
3069         nr_active = this_rq->nr_running;
3070         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3071
3072         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3073                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3074                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3075                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3076         }
3077 }
3078
3079 /*
3080  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3081  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3082  */
3083 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3084 {
3085         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3086         int i, scale;
3087
3088         this_rq->nr_load_updates++;
3089
3090         /* Update our load: */
3091         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3092                 unsigned long old_load, new_load;
3093
3094                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3095
3096                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3097                 new_load = this_load;
3098                 /*
3099                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3100                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3101                  * example.
3102                  */
3103                 if (new_load > old_load)
3104                         new_load += scale-1;
3105                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3106         }
3107
3108         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3109                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3110                 calc_load_account_active(this_rq);
3111         }
3112 }
3113
3114 #ifdef CONFIG_SMP
3115
3116 /*
3117  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3118  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3119  */
3120 void sched_exec(void)
3121 {
3122         struct task_struct *p = current;
3123         struct migration_req req;
3124         int dest_cpu, this_cpu;
3125         unsigned long flags;
3126         struct rq *rq;
3127
3128 again:
3129         this_cpu = get_cpu();
3130         dest_cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3131         if (dest_cpu == this_cpu) {
3132                 put_cpu();
3133                 return;
3134         }
3135
3136         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3137         put_cpu();
3138
3139         /*
3140          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3141          */
3142         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3143             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu))) {
3144                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3145                 goto again;
3146         }
3147
3148         /* force the process onto the specified CPU */
3149         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3150                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3151                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3152
3153                 get_task_struct(mt);
3154                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3155                 wake_up_process(mt);
3156                 put_task_struct(mt);
3157                 wait_for_completion(&req.done);
3158
3159                 return;
3160         }
3161         task_rq_unlock(rq, &flags);
3162 }
3163
3164 #endif
3165
3166 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3167
3168 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3169
3170 /*
3171  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3172  * @p in case that task is currently running.
3173  *
3174  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3175  */
3176 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3177 {
3178         u64 ns = 0;
3179
3180         if (task_current(rq, p)) {
3181                 update_rq_clock(rq);
3182                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
3183                 if ((s64)ns < 0)
3184                         ns = 0;
3185         }
3186
3187         return ns;
3188 }
3189
3190 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3191 {
3192         unsigned long flags;
3193         struct rq *rq;
3194         u64 ns = 0;
3195
3196         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3197         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3198         task_rq_unlock(rq, &flags);
3199
3200         return ns;
3201 }
3202
3203 /*
3204  * Return accounted runtime for the task.
3205  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3206  * pending runtime that have not been accounted yet.
3207  */
3208 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3209 {
3210         unsigned long flags;
3211         struct rq *rq;
3212         u64 ns = 0;
3213
3214         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3215         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3216         task_rq_unlock(rq, &flags);
3217
3218         return ns;
3219 }
3220
3221 /*
3222  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3223  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3224  * pending runtime that have not been accounted yet.
3225  *
3226  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3227  * so the return value not includes other pending runtime that other
3228  * running tasks might have.
3229  */
3230 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3231 {
3232         struct task_cputime totals;
3233         unsigned long flags;
3234         struct rq *rq;
3235         u64 ns;
3236
3237         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3238         thread_group_cputime(p, &totals);
3239         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3240         task_rq_unlock(rq, &flags);
3241
3242         return ns;
3243 }
3244
3245 /*
3246  * Account user cpu time to a process.
3247  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3248  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3249  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3250  */
3251 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3252                        cputime_t cputime_scaled)
3253 {
3254         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3255         cputime64_t tmp;
3256
3257         /* Add user time to process. */
3258         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3259         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3260         account_group_user_time(p, cputime);
3261
3262         /* Add user time to cpustat. */
3263         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3264         if (TASK_NICE(p) > 0)
3265                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3266         else
3267                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3268
3269         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3270         /* Account for user time used */
3271         acct_update_integrals(p);
3272 }
3273
3274 /*
3275  * Account guest cpu time to a process.
3276  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3277  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3278  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3279  */
3280 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3281                                cputime_t cputime_scaled)
3282 {
3283         cputime64_t tmp;
3284         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3285
3286         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3287
3288         /* Add guest time to process. */
3289         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3290         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3291         account_group_user_time(p, cputime);
3292         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3293
3294         /* Add guest time to cpustat. */
3295         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3296                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3297                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3298         } else {
3299                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3300                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3301         }
3302 }
3303
3304 /*
3305  * Account system cpu time to a process.
3306  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3307  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3308  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3309  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3310  */
3311 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3312                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3313 {
3314         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3315         cputime64_t tmp;
3316
3317         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3318                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3319                 return;
3320         }
3321
3322         /* Add system time to process. */
3323         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3324         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3325         account_group_system_time(p, cputime);
3326
3327         /* Add system time to cpustat. */
3328         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3329         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3330                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3331         else if (softirq_count())
3332                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3333         else
3334                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3335
3336         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3337
3338         /* Account for system time used */
3339         acct_update_integrals(p);
3340 }
3341
3342 /*
3343  * Account for involuntary wait time.
3344  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3345  */
3346 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3347 {
3348         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3349         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3350
3351         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3352 }
3353
3354 /*
3355  * Account for idle time.
3356  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3357  */
3358 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3359 {
3360         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3361         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3362         struct rq *rq = this_rq();
3363
3364         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3365                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3366         else
3367                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3368 }
3369
3370 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3371
3372 /*
3373  * Account a single tick of cpu time.
3374  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3375  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3376  */
3377 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3378 {
3379         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3380         struct rq *rq = this_rq();
3381
3382         if (user_tick)
3383                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3384         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3385                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3386                                     one_jiffy_scaled);
3387         else
3388                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3389 }
3390
3391 /*
3392  * Account multiple ticks of steal time.
3393  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3394  * @ticks: number of stolen ticks
3395  */
3396 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3397 {
3398         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3399 }
3400
3401 /*
3402  * Account multiple ticks of idle time.
3403  * @ticks: number of stolen ticks
3404  */
3405 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3406 {
3407         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3408 }
3409
3410 #endif
3411
3412 /*
3413  * Use precise platform statistics if available:
3414  */
3415 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3416 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3417 {
3418         *ut = p->utime;
3419         *st = p->stime;
3420 }
3421
3422 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3423 {
3424         struct task_cputime cputime;
3425
3426         thread_group_cputime(p, &cputime);
3427
3428         *ut = cputime.utime;
3429         *st = cputime.stime;
3430 }
3431 #else
3432
3433 #ifndef nsecs_to_cputime
3434 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3435 #endif
3436
3437 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3438 {
3439         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3440
3441         /*
3442          * Use CFS's precise accounting:
3443          */
3444         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3445
3446         if (total) {
3447                 u64 temp;
3448
3449                 temp = (u64)(rtime * utime);
3450                 do_div(temp, total);
3451                 utime = (cputime_t)temp;
3452         } else
3453                 utime = rtime;
3454
3455         /*
3456          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3457          */
3458         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3459         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3460
3461         *ut = p->prev_utime;
3462         *st = p->prev_stime;
3463 }
3464
3465 /*
3466  * Must be called with siglock held.
3467  */
3468 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3469 {
3470         struct signal_struct *sig = p->signal;
3471         struct task_cputime cputime;
3472         cputime_t rtime, utime, total;
3473
3474         thread_group_cputime(p, &cputime);
3475
3476         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3477         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3478
3479         if (total) {
3480                 u64 temp;
3481
3482                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
3483                 do_div(temp, total);
3484                 utime = (cputime_t)temp;
3485         } else
3486                 utime = rtime;
3487
3488         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3489         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
3490                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
3491
3492         *ut = sig->prev_utime;
3493         *st = sig->prev_stime;
3494 }
3495 #endif
3496
3497 /*
3498  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3499  * We call it with interrupts disabled.
3500  *
3501  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3502  * timeslices.
3503  */
3504 void scheduler_tick(void)
3505 {
3506         int cpu = smp_processor_id();
3507         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3508         struct task_struct *curr = rq->curr;
3509
3510         sched_clock_tick();
3511
3512         raw_spin_lock(&rq->lock);
3513         update_rq_clock(rq);
3514         update_cpu_load(rq);
3515         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3516         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3517
3518         perf_event_task_tick(curr);
3519
3520 #ifdef CONFIG_SMP
3521         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3522         trigger_load_balance(rq, cpu);
3523 #endif
3524 }
3525
3526 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3527 {
3528         if (in_lock_functions(addr)) {
3529                 addr = CALLER_ADDR2;
3530                 if (in_lock_functions(addr))
3531                         addr = CALLER_ADDR3;
3532         }
3533         return addr;
3534 }
3535
3536 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3537                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3538
3539 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3540 {
3541 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3542         /*
3543          * Underflow?
3544          */
3545         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3546                 return;
3547 #endif
3548         preempt_count() += val;
3549 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3550         /*
3551          * Spinlock count overflowing soon?
3552          */
3553         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3554                                 PREEMPT_MASK - 10);
3555 #endif
3556         if (preempt_count() == val)
3557                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3558 }
3559 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3560
3561 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3562 {
3563 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3564         /*
3565          * Underflow?
3566          */
3567         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3568                 return;
3569         /*
3570          * Is the spinlock portion underflowing?
3571          */
3572         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3573                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3574                 return;
3575 #endif
3576
3577         if (preempt_count() == val)
3578                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3579         preempt_count() -= val;
3580 }
3581 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3582
3583 #endif
3584
3585 /*
3586  * Print scheduling while atomic bug:
3587  */
3588 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3589 {
3590         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3591
3592         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3593                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3594
3595         debug_show_held_locks(prev);
3596         print_modules();
3597         if (irqs_disabled())
3598                 print_irqtrace_events(prev);
3599
3600         if (regs)
3601                 show_regs(regs);
3602         else
3603                 dump_stack();
3604 }
3605
3606 /*
3607  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3608  */
3609 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3610 {
3611         /*
3612          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3613          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3614          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3615          */
3616         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3617                 __schedule_bug(prev);
3618
3619         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3620
3621         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3622 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3623         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3624                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3625                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3626         }
3627 #endif
3628 }
3629
3630 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3631 {
3632         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
3633                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
3634
3635                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
3636                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
3637
3638                 /*
3639                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
3640                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
3641                  * the avg_overlap on preemption.
3642                  *
3643                  * We use the average preemption runtime because that
3644                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
3645                  * build up.
3646                  */
3647                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
3648         }
3649         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3650 }
3651
3652 /*
3653  * Pick up the highest-prio task:
3654  */
3655 static inline struct task_struct *
3656 pick_next_task(struct rq *rq)
3657 {
3658         const struct sched_class *class;
3659         struct task_struct *p;
3660
3661         /*
3662          * Optimization: we know that if all tasks are in
3663          * the fair class we can call that function directly:
3664          */
3665         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3666                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3667                 if (likely(p))
3668                         return p;
3669         }
3670
3671         class = sched_class_highest;
3672         for ( ; ; ) {
3673                 p = class->pick_next_task(rq);
3674                 if (p)
3675                         return p;
3676                 /*
3677                  * Will never be NULL as the idle class always
3678                  * returns a non-NULL p:
3679                  */
3680                 class = class->next;
3681         }
3682 }
3683
3684 /*
3685  * schedule() is the main scheduler function.
3686  */
3687 asmlinkage void __sched schedule(void)
3688 {
3689         struct task_struct *prev, *next;
3690         unsigned long *switch_count;
3691         struct rq *rq;
3692         int cpu;
3693
3694 need_resched:
3695         preempt_disable();
3696         cpu = smp_processor_id();
3697         rq = cpu_rq(cpu);
3698         rcu_sched_qs(cpu);
3699         prev = rq->curr;
3700         switch_count = &prev->nivcsw;
3701
3702         release_kernel_lock(prev);
3703 need_resched_nonpreemptible:
3704
3705         schedule_debug(prev);
3706
3707         if (sched_feat(HRTICK))
3708                 hrtick_clear(rq);
3709
3710         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3711         update_rq_clock(rq);
3712         clear_tsk_need_resched(prev);
3713
3714         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3715                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
3716                         prev->state = TASK_RUNNING;
3717                 else
3718                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3719                 switch_count = &prev->nvcsw;
3720         }
3721
3722         pre_schedule(rq, prev);
3723
3724         if (unlikely(!rq->nr_running))
3725                 idle_balance(cpu, rq);
3726
3727         put_prev_task(rq, prev);
3728         next = pick_next_task(rq);
3729
3730         if (likely(prev != next)) {
3731                 sched_info_switch(prev, next);
3732                 perf_event_task_sched_out(prev, next);
3733
3734                 rq->nr_switches++;
3735                 rq->curr = next;
3736                 ++*switch_count;
3737
3738                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3739                 /*
3740                  * the context switch might have flipped the stack from under
3741                  * us, hence refresh the local variables.
3742                  */
3743                 cpu = smp_processor_id();
3744                 rq = cpu_rq(cpu);
3745         } else
3746                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3747
3748         post_schedule(rq);
3749
3750         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
3751                 prev = rq->curr;
3752                 switch_count = &prev->nivcsw;
3753                 goto need_resched_nonpreemptible;
3754         }
3755
3756         preempt_enable_no_resched();
3757         if (need_resched())
3758                 goto need_resched;
3759 }
3760 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3761
3762 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3763 /*
3764  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3765  * access and not reliable.
3766  */
3767 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
3768 {
3769         unsigned int cpu;
3770         struct rq *rq;
3771
3772         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3773                 return 0;
3774
3775 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3776         /*
3777          * Need to access the cpu field knowing that
3778          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
3779          * the mutex owner just released it and exited.
3780          */
3781         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
3782                 goto out;
3783 #else
3784         cpu = owner->cpu;
3785 #endif
3786
3787         /*
3788          * Even if the access succeeded (likely case),
3789          * the cpu field may no longer be valid.
3790          */
3791         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
3792                 goto out;
3793
3794         /*
3795          * We need to validate that we can do a
3796          * get_cpu() and that we have the percpu area.
3797          */
3798         if (!cpu_online(cpu))
3799                 goto out;
3800
3801         rq = cpu_rq(cpu);
3802
3803         for (;;) {
3804                 /*
3805                  * Owner changed, break to re-assess state.
3806                  */
3807                 if (lock->owner != owner)
3808                         break;
3809
3810                 /*
3811                  * Is that owner really running on that cpu?
3812                  */
3813                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
3814                         return 0;
3815
3816                 cpu_relax();
3817         }
3818 out:
3819         return 1;
3820 }
3821 #endif
3822
3823 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3824 /*
3825  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3826  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3827  * occur there and call schedule directly.
3828  */
3829 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3830 {
3831         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3832
3833         /*
3834          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3835          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3836          */
3837         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3838                 return;
3839
3840         do {
3841                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3842                 schedule();
3843                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3844
3845                 /*
3846                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3847                  * between schedule and now.
3848                  */
3849                 barrier();
3850         } while (need_resched());
3851 }
3852 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3853
3854 /*
3855  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3856  * off of irq context.
3857  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3858  * protect us against recursive calling from irq.
3859  */
3860 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3861 {
3862         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3863
3864         /* Catch callers which need to be fixed */
3865         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3866
3867         do {
3868                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3869                 local_irq_enable();
3870                 schedule();
3871                 local_irq_disable();
3872                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3873
3874                 /*
3875                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3876                  * between schedule and now.
3877                  */
3878                 barrier();
3879         } while (need_resched());
3880 }
3881
3882 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3883
3884 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3885                           void *key)
3886 {