Merge branch 'master' into export-slabh
[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 #include <linux/slab.h>
75
76 #include <asm/tlb.h>
77 #include <asm/irq_regs.h>
78
79 #include "sched_cpupri.h"
80
81 #define CREATE_TRACE_POINTS
82 #include <trace/events/sched.h>
83
84 /*
85  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
86  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
87  * and back.
88  */
89 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
90 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
91 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
92
93 /*
94  * 'User priority' is the nice value converted to something we
95  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
96  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
97  */
98 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
99 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
100 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
101
102 /*
103  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
104  */
105 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
106
107 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
108 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
109
110 /*
111  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
112  *
113  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
114  * Timeslices get refilled after they expire.
115  */
116 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
117
118 /*
119  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
120  */
121 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
122
123 static inline int rt_policy(int policy)
124 {
125         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
126                 return 1;
127         return 0;
128 }
129
130 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
131 {
132         return rt_policy(p->policy);
133 }
134
135 /*
136  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
137  */
138 struct rt_prio_array {
139         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
140         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
141 };
142
143 struct rt_bandwidth {
144         /* nests inside the rq lock: */
145         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
146         ktime_t                 rt_period;
147         u64                     rt_runtime;
148         struct hrtimer          rt_period_timer;
149 };
150
151 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
152
153 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
154
155 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
156 {
157         struct rt_bandwidth *rt_b =
158                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
159         ktime_t now;
160         int overrun;
161         int idle = 0;
162
163         for (;;) {
164                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
165                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
166
167                 if (!overrun)
168                         break;
169
170                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
171         }
172
173         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
174 }
175
176 static
177 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
178 {
179         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
180         rt_b->rt_runtime = runtime;
181
182         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
183
184         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
185                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
186         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
187 }
188
189 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
190 {
191         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
192 }
193
194 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
195 {
196         ktime_t now;
197
198         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
199                 return;
200
201         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
202                 return;
203
204         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
205         for (;;) {
206                 unsigned long delta;
207                 ktime_t soft, hard;
208
209                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
210                         break;
211
212                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
213                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
214
215                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
216                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
217                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
218                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
219                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
220         }
221         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
222 }
223
224 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
225 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
226 {
227         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
228 }
229 #endif
230
231 /*
232  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
233  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
234  */
235 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
236
237 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
238
239 #include <linux/cgroup.h>
240
241 struct cfs_rq;
242
243 static LIST_HEAD(task_groups);
244
245 /* task group related information */
246 struct task_group {
247         struct cgroup_subsys_state css;
248
249 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
250         /* schedulable entities of this group on each cpu */
251         struct sched_entity **se;
252         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
253         struct cfs_rq **cfs_rq;
254         unsigned long shares;
255 #endif
256
257 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
258         struct sched_rt_entity **rt_se;
259         struct rt_rq **rt_rq;
260
261         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
262 #endif
263
264         struct rcu_head rcu;
265         struct list_head list;
266
267         struct task_group *parent;
268         struct list_head siblings;
269         struct list_head children;
270 };
271
272 #define root_task_group init_task_group
273
274 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
275  * a task group's cpu shares.
276  */
277 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
278
279 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
280
281 #ifdef CONFIG_SMP
282 static int root_task_group_empty(void)
283 {
284         return list_empty(&root_task_group.children);
285 }
286 #endif
287
288 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
289
290 /*
291  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
292  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
293  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
294  * too large, so as the shares value of a task group.
295  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
296  *  limitation from this.)
297  */
298 #define MIN_SHARES      2
299 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
300
301 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
302 #endif
303
304 /* Default task group.
305  *      Every task in system belong to this group at bootup.
306  */
307 struct task_group init_task_group;
308
309 /* return group to which a task belongs */
310 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
311 {
312         struct task_group *tg;
313
314 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
315         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
316                                 struct task_group, css);
317 #else
318         tg = &init_task_group;
319 #endif
320         return tg;
321 }
322
323 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
324 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
325 {
326 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
327         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
328         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
329 #endif
330
331 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
332         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
333         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
334 #endif
335 }
336
337 #else
338
339 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
340 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
341 {
342         return NULL;
343 }
344
345 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
346
347 /* CFS-related fields in a runqueue */
348 struct cfs_rq {
349         struct load_weight load;
350         unsigned long nr_running;
351
352         u64 exec_clock;
353         u64 min_vruntime;
354
355         struct rb_root tasks_timeline;
356         struct rb_node *rb_leftmost;
357
358         struct list_head tasks;
359         struct list_head *balance_iterator;
360
361         /*
362          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
363          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
364          */
365         struct sched_entity *curr, *next, *last;
366
367         unsigned int nr_spread_over;
368
369 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
370         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
371
372         /*
373          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
374          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
375          * (like users, containers etc.)
376          *
377          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
378          * list is used during load balance.
379          */
380         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
381         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
382
383 #ifdef CONFIG_SMP
384         /*
385          * the part of load.weight contributed by tasks
386          */
387         unsigned long task_weight;
388
389         /*
390          *   h_load = weight * f(tg)
391          *
392          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
393          * this group.
394          */
395         unsigned long h_load;
396
397         /*
398          * this cpu's part of tg->shares
399          */
400         unsigned long shares;
401
402         /*
403          * load.weight at the time we set shares
404          */
405         unsigned long rq_weight;
406 #endif
407 #endif
408 };
409
410 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
411 struct rt_rq {
412         struct rt_prio_array active;
413         unsigned long rt_nr_running;
414 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
415         struct {
416                 int curr; /* highest queued rt task prio */
417 #ifdef CONFIG_SMP
418                 int next; /* next highest */
419 #endif
420         } highest_prio;
421 #endif
422 #ifdef CONFIG_SMP
423         unsigned long rt_nr_migratory;
424         unsigned long rt_nr_total;
425         int overloaded;
426         struct plist_head pushable_tasks;
427 #endif
428         int rt_throttled;
429         u64 rt_time;
430         u64 rt_runtime;
431         /* Nests inside the rq lock: */
432         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
433
434 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
435         unsigned long rt_nr_boosted;
436
437         struct rq *rq;
438         struct list_head leaf_rt_rq_list;
439         struct task_group *tg;
440 #endif
441 };
442
443 #ifdef CONFIG_SMP
444
445 /*
446  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
447  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
448  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
449  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
450  * object.
451  *
452  */
453 struct root_domain {
454         atomic_t refcount;
455         cpumask_var_t span;
456         cpumask_var_t online;
457
458         /*
459          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
460          * one runnable RT task.
461          */
462         cpumask_var_t rto_mask;
463         atomic_t rto_count;
464 #ifdef CONFIG_SMP
465         struct cpupri cpupri;
466 #endif
467 };
468
469 /*
470  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
471  * members (mimicking the global state we have today).
472  */
473 static struct root_domain def_root_domain;
474
475 #endif
476
477 /*
478  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
479  *
480  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
481  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
482  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
483  */
484 struct rq {
485         /* runqueue lock: */
486         raw_spinlock_t lock;
487
488         /*
489          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
490          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
491          */
492         unsigned long nr_running;
493         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
494         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
495 #ifdef CONFIG_NO_HZ
496         unsigned char in_nohz_recently;
497 #endif
498         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
499         struct load_weight load;
500         unsigned long nr_load_updates;
501         u64 nr_switches;
502
503         struct cfs_rq cfs;
504         struct rt_rq rt;
505
506 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
507         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
508         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
509 #endif
510 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
511         struct list_head leaf_rt_rq_list;
512 #endif
513
514         /*
515          * This is part of a global counter where only the total sum
516          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
517          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
518          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
519          */
520         unsigned long nr_uninterruptible;
521
522         struct task_struct *curr, *idle;
523         unsigned long next_balance;
524         struct mm_struct *prev_mm;
525
526         u64 clock;
527
528         atomic_t nr_iowait;
529
530 #ifdef CONFIG_SMP
531         struct root_domain *rd;
532         struct sched_domain *sd;
533
534         unsigned char idle_at_tick;
535         /* For active balancing */
536         int post_schedule;
537         int active_balance;
538         int push_cpu;
539         /* cpu of this runqueue: */
540         int cpu;
541         int online;
542
543         unsigned long avg_load_per_task;
544
545         struct task_struct *migration_thread;
546         struct list_head migration_queue;
547
548         u64 rt_avg;
549         u64 age_stamp;
550         u64 idle_stamp;
551         u64 avg_idle;
552 #endif
553
554         /* calc_load related fields */
555         unsigned long calc_load_update;
556         long calc_load_active;
557
558 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
559 #ifdef CONFIG_SMP
560         int hrtick_csd_pending;
561         struct call_single_data hrtick_csd;
562 #endif
563         struct hrtimer hrtick_timer;
564 #endif
565
566 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
567         /* latency stats */
568         struct sched_info rq_sched_info;
569         unsigned long long rq_cpu_time;
570         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
571
572         /* sys_sched_yield() stats */
573         unsigned int yld_count;
574
575         /* schedule() stats */
576         unsigned int sched_switch;
577         unsigned int sched_count;
578         unsigned int sched_goidle;
579
580         /* try_to_wake_up() stats */
581         unsigned int ttwu_count;
582         unsigned int ttwu_local;
583
584         /* BKL stats */
585         unsigned int bkl_count;
586 #endif
587 };
588
589 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
590
591 static inline
592 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
593 {
594         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
595 }
596
597 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
598 {
599 #ifdef CONFIG_SMP
600         return rq->cpu;
601 #else
602         return 0;
603 #endif
604 }
605
606 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
607         rcu_dereference_check((p), \
608                               rcu_read_lock_sched_held() || \
609                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
610
611 /*
612  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
613  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
614  *
615  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
616  * preempt-disabled sections.
617  */
618 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
619         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
620
621 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
622 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
623 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
624 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
625 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
626
627 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
628 {
629         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
630 }
631
632 /*
633  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
634  */
635 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
636 # define const_debug __read_mostly
637 #else
638 # define const_debug static const
639 #endif
640
641 /**
642  * runqueue_is_locked
643  * @cpu: the processor in question.
644  *
645  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
646  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
647  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
648  */
649 int runqueue_is_locked(int cpu)
650 {
651         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
652 }
653
654 /*
655  * Debugging: various feature bits
656  */
657
658 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
659         __SCHED_FEAT_##name ,
660
661 enum {
662 #include "sched_features.h"
663 };
664
665 #undef SCHED_FEAT
666
667 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
668         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
669
670 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
671 #include "sched_features.h"
672         0;
673
674 #undef SCHED_FEAT
675
676 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
677 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
678         #name ,
679
680 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
681 #include "sched_features.h"
682         NULL
683 };
684
685 #undef SCHED_FEAT
686
687 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
688 {
689         int i;
690
691         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
692                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
693                         seq_puts(m, "NO_");
694                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
695         }
696         seq_puts(m, "\n");
697
698         return 0;
699 }
700
701 static ssize_t
702 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
703                 size_t cnt, loff_t *ppos)
704 {
705         char buf[64];
706         char *cmp = buf;
707         int neg = 0;
708         int i;
709
710         if (cnt > 63)
711                 cnt = 63;
712
713         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
714                 return -EFAULT;
715
716         buf[cnt] = 0;
717
718         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
719                 neg = 1;
720                 cmp += 3;
721         }
722
723         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
724                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
725
726                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
727                         if (neg)
728                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
729                         else
730                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
731                         break;
732                 }
733         }
734
735         if (!sched_feat_names[i])
736                 return -EINVAL;
737
738         *ppos += cnt;
739
740         return cnt;
741 }
742
743 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
744 {
745         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
746 }
747
748 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
749         .open           = sched_feat_open,
750         .write          = sched_feat_write,
751         .read           = seq_read,
752         .llseek         = seq_lseek,
753         .release        = single_release,
754 };
755
756 static __init int sched_init_debug(void)
757 {
758         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
759                         &sched_feat_fops);
760
761         return 0;
762 }
763 late_initcall(sched_init_debug);
764
765 #endif
766
767 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
768
769 /*
770  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
771  * Limited because this is done with IRQs disabled.
772  */
773 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
774
775 /*
776  * ratelimit for updating the group shares.
777  * default: 0.25ms
778  */
779 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
780 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
781
782 /*
783  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
784  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
785  * default: 4
786  */
787 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
788
789 /*
790  * period over which we average the RT time consumption, measured
791  * in ms.
792  *
793  * default: 1s
794  */
795 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
796
797 /*
798  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
799  * default: 1s
800  */
801 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
802
803 static __read_mostly int scheduler_running;
804
805 /*
806  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
807  * default: 0.95s
808  */
809 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
810
811 static inline u64 global_rt_period(void)
812 {
813         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
814 }
815
816 static inline u64 global_rt_runtime(void)
817 {
818         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
819                 return RUNTIME_INF;
820
821         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
822 }
823
824 #ifndef prepare_arch_switch
825 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
826 #endif
827 #ifndef finish_arch_switch
828 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
829 #endif
830
831 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
832 {
833         return rq->curr == p;
834 }
835
836 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
837 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
838 {
839         return task_current(rq, p);
840 }
841
842 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
843 {
844 }
845
846 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
847 {
848 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
849         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
850         rq->lock.owner = current;
851 #endif
852         /*
853          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
854          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
855          * prev into current:
856          */
857         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
858
859         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
860 }
861
862 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
863 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
864 {
865 #ifdef CONFIG_SMP
866         return p->oncpu;
867 #else
868         return task_current(rq, p);
869 #endif
870 }
871
872 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
873 {
874 #ifdef CONFIG_SMP
875         /*
876          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
877          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
878          * here.
879          */
880         next->oncpu = 1;
881 #endif
882 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
883         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
884 #else
885         raw_spin_unlock(&rq->lock);
886 #endif
887 }
888
889 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
890 {
891 #ifdef CONFIG_SMP
892         /*
893          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
894          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
895          * finished.
896          */
897         smp_wmb();
898         prev->oncpu = 0;
899 #endif
900 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
901         local_irq_enable();
902 #endif
903 }
904 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
905
906 /*
907  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize against
908  * ttwu() so that task_cpu() reports a stable number.
909  *
910  * We need to make an exception for PF_STARTING tasks because the fork
911  * path might require task_rq_lock() to work, eg. it can call
912  * set_cpus_allowed_ptr() from the cpuset clone_ns code.
913  */
914 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
915 {
916         return unlikely((p->state == TASK_WAKING) && !(p->flags & PF_STARTING));
917 }
918
919 /*
920  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
921  * Must be called interrupts disabled.
922  */
923 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
924         __acquires(rq->lock)
925 {
926         struct rq *rq;
927
928         for (;;) {
929                 while (task_is_waking(p))
930                         cpu_relax();
931                 rq = task_rq(p);
932                 raw_spin_lock(&rq->lock);
933                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_is_waking(p)))
934                         return rq;
935                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
936         }
937 }
938
939 /*
940  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
941  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
942  * explicitly disabling preemption.
943  */
944 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
945         __acquires(rq->lock)
946 {
947         struct rq *rq;
948
949         for (;;) {
950                 while (task_is_waking(p))
951                         cpu_relax();
952                 local_irq_save(*flags);
953                 rq = task_rq(p);
954                 raw_spin_lock(&rq->lock);
955                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_is_waking(p)))
956                         return rq;
957                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
958         }
959 }
960
961 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
962 {
963         struct rq *rq = task_rq(p);
964
965         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
966         raw_spin_unlock_wait(&rq->lock);
967 }
968
969 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
970         __releases(rq->lock)
971 {
972         raw_spin_unlock(&rq->lock);
973 }
974
975 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
976         __releases(rq->lock)
977 {
978         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
979 }
980
981 /*
982  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
983  */
984 static struct rq *this_rq_lock(void)
985         __acquires(rq->lock)
986 {
987         struct rq *rq;
988
989         local_irq_disable();
990         rq = this_rq();
991         raw_spin_lock(&rq->lock);
992
993         return rq;
994 }
995
996 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
997 /*
998  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
999  *
1000  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1001  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1002  * reschedule event.
1003  *
1004  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1005  * rq->lock.
1006  */
1007
1008 /*
1009  * Use hrtick when:
1010  *  - enabled by features
1011  *  - hrtimer is actually high res
1012  */
1013 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1014 {
1015         if (!sched_feat(HRTICK))
1016                 return 0;
1017         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1018                 return 0;
1019         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1020 }
1021
1022 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1023 {
1024         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1025                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1026 }
1027
1028 /*
1029  * High-resolution timer tick.
1030  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1031  */
1032 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1033 {
1034         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1035
1036         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1037
1038         raw_spin_lock(&rq->lock);
1039         update_rq_clock(rq);
1040         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1041         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1042
1043         return HRTIMER_NORESTART;
1044 }
1045
1046 #ifdef CONFIG_SMP
1047 /*
1048  * called from hardirq (IPI) context
1049  */
1050 static void __hrtick_start(void *arg)
1051 {
1052         struct rq *rq = arg;
1053
1054         raw_spin_lock(&rq->lock);
1055         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1056         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1057         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1058 }
1059
1060 /*
1061  * Called to set the hrtick timer state.
1062  *
1063  * called with rq->lock held and irqs disabled
1064  */
1065 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1066 {
1067         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1068         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1069
1070         hrtimer_set_expires(timer, time);
1071
1072         if (rq == this_rq()) {
1073                 hrtimer_restart(timer);
1074         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1075                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1076                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1077         }
1078 }
1079
1080 static int
1081 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1082 {
1083         int cpu = (int)(long)hcpu;
1084
1085         switch (action) {
1086         case CPU_UP_CANCELED:
1087         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1088         case CPU_DOWN_PREPARE:
1089         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1090         case CPU_DEAD:
1091         case CPU_DEAD_FROZEN:
1092                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1093                 return NOTIFY_OK;
1094         }
1095
1096         return NOTIFY_DONE;
1097 }
1098
1099 static __init void init_hrtick(void)
1100 {
1101         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1102 }
1103 #else
1104 /*
1105  * Called to set the hrtick timer state.
1106  *
1107  * called with rq->lock held and irqs disabled
1108  */
1109 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1110 {
1111         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1112                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1113 }
1114
1115 static inline void init_hrtick(void)
1116 {
1117 }
1118 #endif /* CONFIG_SMP */
1119
1120 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1121 {
1122 #ifdef CONFIG_SMP
1123         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1124
1125         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1126         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1127         rq->hrtick_csd.info = rq;
1128 #endif
1129
1130         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1131         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1132 }
1133 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1134 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1135 {
1136 }
1137
1138 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1139 {
1140 }
1141
1142 static inline void init_hrtick(void)
1143 {
1144 }
1145 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1146
1147 /*
1148  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1149  *
1150  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1151  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1152  * the target CPU.
1153  */
1154 #ifdef CONFIG_SMP
1155
1156 #ifndef tsk_is_polling
1157 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1158 #endif
1159
1160 static void resched_task(struct task_struct *p)
1161 {
1162         int cpu;
1163
1164         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1165
1166         if (test_tsk_need_resched(p))
1167                 return;
1168
1169         set_tsk_need_resched(p);
1170
1171         cpu = task_cpu(p);
1172         if (cpu == smp_processor_id())
1173                 return;
1174
1175         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1176         smp_mb();
1177         if (!tsk_is_polling(p))
1178                 smp_send_reschedule(cpu);
1179 }
1180
1181 static void resched_cpu(int cpu)
1182 {
1183         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1184         unsigned long flags;
1185
1186         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1187                 return;
1188         resched_task(cpu_curr(cpu));
1189         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1190 }
1191
1192 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1193 /*
1194  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1195  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1196  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1197  * idle system the next event might even be infinite time into the
1198  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1199  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1200  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1201  * wheel for the next timer event.
1202  */
1203 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1204 {
1205         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1206
1207         if (cpu == smp_processor_id())
1208                 return;
1209
1210         /*
1211          * This is safe, as this function is called with the timer
1212          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1213          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1214          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1215          * timer into account automatically.
1216          */
1217         if (rq->curr != rq->idle)
1218                 return;
1219
1220         /*
1221          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1222          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1223          * idle task through an additional NOOP schedule()
1224          */
1225         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1226
1227         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1228         smp_mb();
1229         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1230                 smp_send_reschedule(cpu);
1231 }
1232 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1233
1234 static u64 sched_avg_period(void)
1235 {
1236         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1237 }
1238
1239 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1240 {
1241         s64 period = sched_avg_period();
1242
1243         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1244                 rq->age_stamp += period;
1245                 rq->rt_avg /= 2;
1246         }
1247 }
1248
1249 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1250 {
1251         rq->rt_avg += rt_delta;
1252         sched_avg_update(rq);
1253 }
1254
1255 #else /* !CONFIG_SMP */
1256 static void resched_task(struct task_struct *p)
1257 {
1258         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1259         set_tsk_need_resched(p);
1260 }
1261
1262 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1263 {
1264 }
1265 #endif /* CONFIG_SMP */
1266
1267 #if BITS_PER_LONG == 32
1268 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1269 #else
1270 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1271 #endif
1272
1273 #define WMULT_SHIFT     32
1274
1275 /*
1276  * Shift right and round:
1277  */
1278 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1279
1280 /*
1281  * delta *= weight / lw
1282  */
1283 static unsigned long
1284 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1285                 struct load_weight *lw)
1286 {
1287         u64 tmp;
1288
1289         if (!lw->inv_weight) {
1290                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1291                         lw->inv_weight = 1;
1292                 else
1293                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1294                                 / (lw->weight+1);
1295         }
1296
1297         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1298         /*
1299          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1300          */
1301         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1302                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1303                         WMULT_SHIFT/2);
1304         else
1305                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1306
1307         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1308 }
1309
1310 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1311 {
1312         lw->weight += inc;
1313         lw->inv_weight = 0;
1314 }
1315
1316 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1317 {
1318         lw->weight -= dec;
1319         lw->inv_weight = 0;
1320 }
1321
1322 /*
1323  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1324  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1325  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1326  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1327  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1328  * slice expiry etc.
1329  */
1330
1331 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1332 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1333
1334 /*
1335  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1336  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1337  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1338  * that remained on nice 0.
1339  *
1340  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1341  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1342  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1343  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1344  * the relative distance between them is ~25%.)
1345  */
1346 static const int prio_to_weight[40] = {
1347  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1348  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1349  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1350  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1351  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1352  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1353  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1354  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1355 };
1356
1357 /*
1358  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1359  *
1360  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1361  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1362  * into multiplications:
1363  */
1364 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1365  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1366  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1367  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1368  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1369  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1370  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1371  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1372  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1373 };
1374
1375 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1376 enum cpuacct_stat_index {
1377         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1378         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1379
1380         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1381 };
1382
1383 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1384 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1385 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1386                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1387 #else
1388 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1389 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1390                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1391 #endif
1392
1393 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1394 {
1395         update_load_add(&rq->load, load);
1396 }
1397
1398 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1399 {
1400         update_load_sub(&rq->load, load);
1401 }
1402
1403 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1404 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1405
1406 /*
1407  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1408  * leaving it for the final time.
1409  */
1410 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1411 {
1412         struct task_group *parent, *child;
1413         int ret;
1414
1415         rcu_read_lock();
1416         parent = &root_task_group;
1417 down:
1418         ret = (*down)(parent, data);
1419         if (ret)
1420                 goto out_unlock;
1421         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1422                 parent = child;
1423                 goto down;
1424
1425 up:
1426                 continue;
1427         }
1428         ret = (*up)(parent, data);
1429         if (ret)
1430                 goto out_unlock;
1431
1432         child = parent;
1433         parent = parent->parent;
1434         if (parent)
1435                 goto up;
1436 out_unlock:
1437         rcu_read_unlock();
1438
1439         return ret;
1440 }
1441
1442 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1443 {
1444         return 0;
1445 }
1446 #endif
1447
1448 #ifdef CONFIG_SMP
1449 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1450 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1451 {
1452         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1453 }
1454
1455 /*
1456  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1457  * according to the scheduling class and "nice" value.
1458  *
1459  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1460  * balance conservatively.
1461  */
1462 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1463 {
1464         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1465         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1466
1467         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1468                 return total;
1469
1470         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1471 }
1472
1473 /*
1474  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1475  * according to the scheduling class and "nice" value.
1476  */
1477 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1478 {
1479         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1480         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1481
1482         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1483                 return total;
1484
1485         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1486 }
1487
1488 static struct sched_group *group_of(int cpu)
1489 {
1490         struct sched_domain *sd = rcu_dereference_sched(cpu_rq(cpu)->sd);
1491
1492         if (!sd)
1493                 return NULL;
1494
1495         return sd->groups;
1496 }
1497
1498 static unsigned long power_of(int cpu)
1499 {
1500         struct sched_group *group = group_of(cpu);
1501
1502         if (!group)
1503                 return SCHED_LOAD_SCALE;
1504
1505         return group->cpu_power;
1506 }
1507
1508 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1509
1510 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1511 {
1512         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1513         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1514
1515         if (nr_running)
1516                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1517         else
1518                 rq->avg_load_per_task = 0;
1519
1520         return rq->avg_load_per_task;
1521 }
1522
1523 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1524
1525 static __read_mostly unsigned long __percpu *update_shares_data;
1526
1527 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1528
1529 /*
1530  * Calculate and set the cpu's group shares.
1531  */
1532 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1533                                     unsigned long sd_shares,
1534                                     unsigned long sd_rq_weight,
1535                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1536 {
1537         unsigned long shares, rq_weight;
1538         int boost = 0;
1539
1540         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1541         if (!rq_weight) {
1542                 boost = 1;
1543                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1544         }
1545
1546         /*
1547          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1548          * shares_i =  -----------------------------
1549          *                  \Sum_j rq_weight_j
1550          */
1551         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1552         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1553
1554         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1555                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1556                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1557                 unsigned long flags;
1558
1559                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1560                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1561                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1562                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1563                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1564         }
1565 }
1566
1567 /*
1568  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1569  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1570  * parent group depends on the shares of its child groups.
1571  */
1572 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1573 {
1574         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1575         unsigned long *usd_rq_weight;
1576         struct sched_domain *sd = data;
1577         unsigned long flags;
1578         int i;
1579
1580         if (!tg->se[0])
1581                 return 0;
1582
1583         local_irq_save(flags);
1584         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1585
1586         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1587                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1588                 usd_rq_weight[i] = weight;
1589
1590                 rq_weight += weight;
1591                 /*
1592                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1593                  * is one of average load so that when a new task gets to
1594                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1595                  */
1596                 if (!weight)
1597                         weight = NICE_0_LOAD;
1598
1599                 sum_weight += weight;
1600                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1601         }
1602
1603         if (!rq_weight)
1604                 rq_weight = sum_weight;
1605
1606         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1607                 shares = tg->shares;
1608
1609         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1610                 shares = tg->shares;
1611
1612         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1613                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1614
1615         local_irq_restore(flags);
1616
1617         return 0;
1618 }
1619
1620 /*
1621  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1622  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1623  * group is a fraction of its parents load.
1624  */
1625 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1626 {
1627         unsigned long load;
1628         long cpu = (long)data;
1629
1630         if (!tg->parent) {
1631                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1632         } else {
1633                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1634                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1635                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1636         }
1637
1638         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1639
1640         return 0;
1641 }
1642
1643 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1644 {
1645         s64 elapsed;
1646         u64 now;
1647
1648         if (root_task_group_empty())
1649                 return;
1650
1651         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1652         elapsed = now - sd->last_update;
1653
1654         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1655                 sd->last_update = now;
1656                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1657         }
1658 }
1659
1660 static void update_h_load(long cpu)
1661 {
1662         if (root_task_group_empty())
1663                 return;
1664
1665         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1666 }
1667
1668 #else
1669
1670 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1671 {
1672 }
1673
1674 #endif
1675
1676 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1677
1678 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1679
1680 /*
1681  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1682  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1683  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1684  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1685  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1686  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1687  */
1688 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1689         __releases(this_rq->lock)
1690         __acquires(busiest->lock)
1691         __acquires(this_rq->lock)
1692 {
1693         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1694         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1695
1696         return 1;
1697 }
1698
1699 #else
1700 /*
1701  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1702  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1703  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1704  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1705  * regardless of entry order into the function.
1706  */
1707 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1708         __releases(this_rq->lock)
1709         __acquires(busiest->lock)
1710         __acquires(this_rq->lock)
1711 {
1712         int ret = 0;
1713
1714         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1715                 if (busiest < this_rq) {
1716                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1717                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1718                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1719                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1720                         ret = 1;
1721                 } else
1722                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1723                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1724         }
1725         return ret;
1726 }
1727
1728 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1729
1730 /*
1731  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1732  */
1733 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1734 {
1735         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1736                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1737                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1738                 BUG_ON(1);
1739         }
1740
1741         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1742 }
1743
1744 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1745         __releases(busiest->lock)
1746 {
1747         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1748         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1749 }
1750
1751 /*
1752  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1753  *
1754  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1755  * you need to do so manually before calling.
1756  */
1757 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1758         __acquires(rq1->lock)
1759         __acquires(rq2->lock)
1760 {
1761         BUG_ON(!irqs_disabled());
1762         if (rq1 == rq2) {
1763                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1764                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1765         } else {
1766                 if (rq1 < rq2) {
1767                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1768                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1769                 } else {
1770                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1771                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1772                 }
1773         }
1774         update_rq_clock(rq1);
1775         update_rq_clock(rq2);
1776 }
1777
1778 /*
1779  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1780  *
1781  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1782  * you need to do so manually after calling.
1783  */
1784 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1785         __releases(rq1->lock)
1786         __releases(rq2->lock)
1787 {
1788         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1789         if (rq1 != rq2)
1790                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1791         else
1792                 __release(rq2->lock);
1793 }
1794
1795 #endif
1796
1797 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1798 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1799 {
1800 #ifdef CONFIG_SMP
1801         cfs_rq->shares = shares;
1802 #endif
1803 }
1804 #endif
1805
1806 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1807 static void update_sysctl(void);
1808 static int get_update_sysctl_factor(void);
1809
1810 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1811 {
1812         set_task_rq(p, cpu);
1813 #ifdef CONFIG_SMP
1814         /*
1815          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1816          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1817          * per-task data have been completed by this moment.
1818          */
1819         smp_wmb();
1820         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1821 #endif
1822 }
1823
1824 static const struct sched_class rt_sched_class;
1825
1826 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1827 #define for_each_class(class) \
1828    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1829
1830 #include "sched_stats.h"
1831
1832 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1833 {
1834         rq->nr_running++;
1835 }
1836
1837 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1838 {
1839         rq->nr_running--;
1840 }
1841
1842 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1843 {
1844         if (task_has_rt_policy(p)) {
1845                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1846                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1847                 return;
1848         }
1849
1850         /*
1851          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1852          */
1853         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1854                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1855                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1856                 return;
1857         }
1858
1859         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1860         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1861 }
1862
1863 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1864 {
1865         s64 diff = sample - *avg;
1866         *avg += diff >> 3;
1867 }
1868
1869 static void
1870 enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup, bool head)
1871 {
1872         if (wakeup)
1873                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1874
1875         sched_info_queued(p);
1876         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup, head);
1877         p->se.on_rq = 1;
1878 }
1879
1880 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1881 {
1882         if (sleep) {
1883                 if (p->se.last_wakeup) {
1884                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1885                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1886                         p->se.last_wakeup = 0;
1887                 } else {
1888                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1889                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1890                 }
1891         }
1892
1893         sched_info_dequeued(p);
1894         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1895         p->se.on_rq = 0;
1896 }
1897
1898 /*
1899  * activate_task - move a task to the runqueue.
1900  */
1901 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1902 {
1903         if (task_contributes_to_load(p))
1904                 rq->nr_uninterruptible--;
1905
1906         enqueue_task(rq, p, wakeup, false);
1907         inc_nr_running(rq);
1908 }
1909
1910 /*
1911  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1912  */
1913 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1914 {
1915         if (task_contributes_to_load(p))
1916                 rq->nr_uninterruptible++;
1917
1918         dequeue_task(rq, p, sleep);
1919         dec_nr_running(rq);
1920 }
1921
1922 #include "sched_idletask.c"
1923 #include "sched_fair.c"
1924 #include "sched_rt.c"
1925 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1926 # include "sched_debug.c"
1927 #endif
1928
1929 /*
1930  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1931  */
1932 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1933 {
1934         return p->static_prio;
1935 }
1936
1937 /*
1938  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1939  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1940  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1941  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1942  * estimator recalculates.
1943  */
1944 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1945 {
1946         int prio;
1947
1948         if (task_has_rt_policy(p))
1949                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1950         else
1951                 prio = __normal_prio(p);
1952         return prio;
1953 }
1954
1955 /*
1956  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1957  * taken into account by the scheduler. This value might
1958  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1959  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1960  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1961  */
1962 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1963 {
1964         p->normal_prio = normal_prio(p);
1965         /*
1966          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1967          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1968          * to the normal priority:
1969          */
1970         if (!rt_prio(p->prio))
1971                 return p->normal_prio;
1972         return p->prio;
1973 }
1974
1975 /**
1976  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1977  * @p: the task in question.
1978  */
1979 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1980 {
1981         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1982 }
1983
1984 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1985                                        const struct sched_class *prev_class,
1986                                        int oldprio, int running)
1987 {
1988         if (prev_class != p->sched_class) {
1989                 if (prev_class->switched_from)
1990                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1991                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1992         } else
1993                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1994 }
1995
1996 #ifdef CONFIG_SMP
1997 /*
1998  * Is this task likely cache-hot:
1999  */
2000 static int
2001 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2002 {
2003         s64 delta;
2004
2005         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2006                 return 0;
2007
2008         /*
2009          * Buddy candidates are cache hot:
2010          */
2011         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2012                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2013                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2014                 return 1;
2015
2016         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2017                 return 1;
2018         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2019                 return 0;
2020
2021         delta = now - p->se.exec_start;
2022
2023         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2024 }
2025
2026 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2027 {
2028 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2029         /*
2030          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2031          * ttwu() will sort out the placement.
2032          */
2033         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2034                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2035 #endif
2036
2037         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2038
2039         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2040                 p->se.nr_migrations++;
2041                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2042         }
2043
2044         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2045 }
2046
2047 struct migration_req {
2048         struct list_head list;
2049
2050         struct task_struct *task;
2051         int dest_cpu;
2052
2053         struct completion done;
2054 };
2055
2056 /*
2057  * The task's runqueue lock must be held.
2058  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2059  */
2060 static int
2061 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2062 {
2063         struct rq *rq = task_rq(p);
2064
2065         /*
2066          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2067          * the next wake-up will properly place the task.
2068          */
2069         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p))
2070                 return 0;
2071
2072         init_completion(&req->done);
2073         req->task = p;
2074         req->dest_cpu = dest_cpu;
2075         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2076
2077         return 1;
2078 }
2079
2080 /*
2081  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2082  *                              context switch.
2083  *
2084  * @p must not be current.
2085  */
2086 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2087 {
2088         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2089         int running;
2090         struct rq *rq;
2091
2092         nvcsw   = p->nvcsw;
2093         nivcsw  = p->nivcsw;
2094         for (;;) {
2095                 /*
2096                  * The runqueue is assigned before the actual context
2097                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2098                  *
2099                  * We could check initially without the lock but it is
2100                  * very likely that we need to take the lock in every
2101                  * iteration.
2102                  */
2103                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2104                 running = task_running(rq, p);
2105                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2106
2107                 if (likely(!running))
2108                         break;
2109                 /*
2110                  * The switch count is incremented before the actual
2111                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2112                  * sure at least one completed.
2113                  */
2114                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2115                         break;
2116                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2117                         break;
2118
2119                 cpu_relax();
2120         }
2121 }
2122
2123 /*
2124  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2125  *
2126  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2127  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2128  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2129  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2130  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2131  * @p has remained unscheduled the whole time.
2132  *
2133  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2134  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2135  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2136  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2137  * waiting to become inactive.
2138  */
2139 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2140 {
2141         unsigned long flags;
2142         int running, on_rq;
2143         unsigned long ncsw;
2144         struct rq *rq;
2145
2146         for (;;) {
2147                 /*
2148                  * We do the initial early heuristics without holding
2149                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2150                  * the runqueue lock when things look like they will
2151                  * work out!
2152                  */
2153                 rq = task_rq(p);
2154
2155                 /*
2156                  * If the task is actively running on another CPU
2157                  * still, just relax and busy-wait without holding
2158                  * any locks.
2159                  *
2160                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2161                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2162                  * But we don't care, since "task_running()" will
2163                  * return false if the runqueue has changed and p
2164                  * is actually now running somewhere else!
2165                  */
2166                 while (task_running(rq, p)) {
2167                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2168                                 return 0;
2169                         cpu_relax();
2170                 }
2171
2172                 /*
2173                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2174                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2175                  * just go back and repeat.
2176                  */
2177                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2178                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2179                 running = task_running(rq, p);
2180                 on_rq = p->se.on_rq;
2181                 ncsw = 0;
2182                 if (!match_state || p->state == match_state)
2183                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2184                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2185
2186                 /*
2187                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2188                  */
2189                 if (unlikely(!ncsw))
2190                         break;
2191
2192                 /*
2193                  * Was it really running after all now that we
2194                  * checked with the proper locks actually held?
2195                  *
2196                  * Oops. Go back and try again..
2197                  */
2198                 if (unlikely(running)) {
2199                         cpu_relax();
2200                         continue;
2201                 }
2202
2203                 /*
2204                  * It's not enough that it's not actively running,
2205                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2206                  * preempted!
2207                  *
2208                  * So if it was still runnable (but just not actively
2209                  * running right now), it's preempted, and we should
2210                  * yield - it could be a while.
2211                  */
2212                 if (unlikely(on_rq)) {
2213                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2214                         continue;
2215                 }
2216
2217                 /*
2218                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2219                  * runnable, which means that it will never become
2220                  * running in the future either. We're all done!
2221                  */
2222                 break;
2223         }
2224
2225         return ncsw;
2226 }
2227
2228 /***
2229  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2230  * @p: the to-be-kicked thread
2231  *
2232  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2233  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2234  *
2235  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2236  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2237  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2238  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2239  * achieved as well.
2240  */
2241 void kick_process(struct task_struct *p)
2242 {
2243         int cpu;
2244
2245         preempt_disable();
2246         cpu = task_cpu(p);
2247         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2248                 smp_send_reschedule(cpu);
2249         preempt_enable();
2250 }
2251 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2252 #endif /* CONFIG_SMP */
2253
2254 /**
2255  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2256  * @p:          the task to evaluate
2257  * @func:       the function to be called
2258  * @info:       the function call argument
2259  *
2260  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2261  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2262  */
2263 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2264                               void (*func) (void *info), void *info)
2265 {
2266         int cpu;
2267
2268         preempt_disable();
2269         cpu = task_cpu(p);
2270         if (task_curr(p))
2271                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2272         preempt_enable();
2273 }
2274
2275 #ifdef CONFIG_SMP
2276 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2277 {
2278         int dest_cpu;
2279         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2280
2281         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2282         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2283                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2284                         return dest_cpu;
2285
2286         /* Any allowed, online CPU? */
2287         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2288         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2289                 return dest_cpu;
2290
2291         /* No more Mr. Nice Guy. */
2292         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
2293                 rcu_read_lock();
2294                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
2295                 rcu_read_unlock();
2296                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, &p->cpus_allowed);
2297
2298                 /*
2299                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2300                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2301                  * leave kernel.
2302                  */
2303                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2304                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2305                                "longer affine to cpu%d\n",
2306                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2307                 }
2308         }
2309
2310         return dest_cpu;
2311 }
2312
2313 /*
2314  * Gets called from 3 sites (exec, fork, wakeup), since it is called without
2315  * holding rq->lock we need to ensure ->cpus_allowed is stable, this is done
2316  * by:
2317  *
2318  *  exec:           is unstable, retry loop
2319  *  fork & wake-up: serialize ->cpus_allowed against TASK_WAKING
2320  */
2321 static inline
2322 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2323 {
2324         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2325
2326         /*
2327          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2328          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2329          * cpu.
2330          *
2331          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2332          *
2333          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2334          *   not worry about this generic constraint ]
2335          */
2336         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2337                      !cpu_online(cpu)))
2338                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2339
2340         return cpu;
2341 }
2342 #endif
2343
2344 /***
2345  * try_to_wake_up - wake up a thread
2346  * @p: the to-be-woken-up thread
2347  * @state: the mask of task states that can be woken
2348  * @sync: do a synchronous wakeup?
2349  *
2350  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2351  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2352  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2353  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2354  * runnable without the overhead of this.
2355  *
2356  * returns failure only if the task is already active.
2357  */
2358 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2359                           int wake_flags)
2360 {
2361         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2362         unsigned long flags;
2363         struct rq *rq;
2364
2365         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2366                 wake_flags &= ~WF_SYNC;
2367
2368         this_cpu = get_cpu();
2369
2370         smp_wmb();
2371         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2372         update_rq_clock(rq);
2373         if (!(p->state & state))
2374                 goto out;
2375
2376         if (p->se.on_rq)
2377                 goto out_running;
2378
2379         cpu = task_cpu(p);
2380         orig_cpu = cpu;
2381
2382 #ifdef CONFIG_SMP
2383         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2384                 goto out_activate;
2385
2386         /*
2387          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2388          * we put the task in TASK_WAKING state.
2389          *
2390          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2391          */
2392         if (task_contributes_to_load(p))
2393                 rq->nr_uninterruptible--;
2394         p->state = TASK_WAKING;
2395
2396         if (p->sched_class->task_waking)
2397                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2398
2399         __task_rq_unlock(rq);
2400
2401         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2402         if (cpu != orig_cpu) {
2403                 /*
2404                  * Since we migrate the task without holding any rq->lock,
2405                  * we need to be careful with task_rq_lock(), since that
2406                  * might end up locking an invalid rq.
2407                  */
2408                 set_task_cpu(p, cpu);
2409         }
2410
2411         rq = cpu_rq(cpu);
2412         raw_spin_lock(&rq->lock);
2413         update_rq_clock(rq);
2414
2415         /*
2416          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2417          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2418          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2419          * cpu we just moved it to.
2420          */
2421         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2422         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2423
2424 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2425         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2426         if (cpu == this_cpu)
2427                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2428         else {
2429                 struct sched_domain *sd;
2430                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2431                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2432                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2433                                 break;
2434                         }
2435                 }
2436         }
2437 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2438
2439 out_activate:
2440 #endif /* CONFIG_SMP */
2441         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2442         if (wake_flags & WF_SYNC)
2443                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2444         if (orig_cpu != cpu)
2445                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2446         if (cpu == this_cpu)
2447                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2448         else
2449                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2450         activate_task(rq, p, 1);
2451         success = 1;
2452
2453         /*
2454          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2455          */
2456         if (!in_interrupt()) {
2457                 struct sched_entity *se = &current->se;
2458                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2459
2460                 if (se->last_wakeup)
2461                         sample -= se->last_wakeup;
2462                 else
2463                         sample -= se->start_runtime;
2464                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2465
2466                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2467         }
2468
2469 out_running:
2470         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2471         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2472
2473         p->state = TASK_RUNNING;
2474 #ifdef CONFIG_SMP
2475         if (p->sched_class->task_woken)
2476                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2477
2478         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2479                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2480                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2481
2482                 if (delta > max)
2483                         rq->avg_idle = max;
2484                 else
2485                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2486                 rq->idle_stamp = 0;
2487         }
2488 #endif
2489 out:
2490         task_rq_unlock(rq, &flags);
2491         put_cpu();
2492
2493         return success;
2494 }
2495
2496 /**
2497  * wake_up_process - Wake up a specific process
2498  * @p: The process to be woken up.
2499  *
2500  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2501  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2502  * running.
2503  *
2504  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2505  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2506  */
2507 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2508 {
2509         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2510 }
2511 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2512
2513 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2514 {
2515         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2516 }
2517
2518 /*
2519  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2520  * p is forked by current.
2521  *
2522  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2523  */
2524 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2525 {
2526         p->se.exec_start                = 0;
2527         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2528         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2529         p->se.nr_migrations             = 0;
2530         p->se.last_wakeup               = 0;
2531         p->se.avg_overlap               = 0;
2532         p->se.start_runtime             = 0;
2533         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2534
2535 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2536         p->se.wait_start                        = 0;
2537         p->se.wait_max                          = 0;
2538         p->se.wait_count                        = 0;
2539         p->se.wait_sum                          = 0;
2540
2541         p->se.sleep_start                       = 0;
2542         p->se.sleep_max                         = 0;
2543         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2544
2545         p->se.block_start                       = 0;
2546         p->se.block_max                         = 0;
2547         p->se.exec_max                          = 0;
2548         p->se.slice_max                         = 0;
2549
2550         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2551         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2552         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2553         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2554         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2555
2556         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2557         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2558         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2559         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2560         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2561         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2562         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2563         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2564         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2565
2566 #endif
2567
2568         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2569         p->se.on_rq = 0;
2570         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2571
2572 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2573         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2574 #endif
2575 }
2576
2577 /*
2578  * fork()/clone()-time setup:
2579  */
2580 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2581 {
2582         int cpu = get_cpu();
2583
2584         __sched_fork(p);
2585         /*
2586          * We mark the process as waking here. This guarantees that
2587          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2588          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2589          */
2590         p->state = TASK_WAKING;
2591
2592         /*
2593          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2594          */
2595         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2596                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2597                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2598                         p->normal_prio = p->static_prio;
2599                 }
2600
2601                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2602                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2603                         p->normal_prio = p->static_prio;
2604                         set_load_weight(p);
2605                 }
2606
2607                 /*
2608                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2609                  * fulfilled its duty:
2610                  */
2611                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2612         }
2613
2614         /*
2615          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2616          */
2617         p->prio = current->normal_prio;
2618
2619         if (!rt_prio(p->prio))
2620                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2621
2622         if (p->sched_class->task_fork)
2623                 p->sched_class->task_fork(p);
2624
2625         set_task_cpu(p, cpu);
2626
2627 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2628         if (likely(sched_info_on()))
2629                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2630 #endif
2631 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2632         p->oncpu = 0;
2633 #endif
2634 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2635         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2636         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2637 #endif
2638         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2639
2640         put_cpu();
2641 }
2642
2643 /*
2644  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2645  *
2646  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2647  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2648  * on the runqueue and wakes it.
2649  */
2650 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2651 {
2652         unsigned long flags;
2653         struct rq *rq;
2654         int cpu __maybe_unused = get_cpu();
2655
2656 #ifdef CONFIG_SMP
2657         /*
2658          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2659          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2660          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2661          *
2662          * We still have TASK_WAKING but PF_STARTING is gone now, meaning
2663          * ->cpus_allowed is stable, we have preemption disabled, meaning
2664          * cpu_online_mask is stable.
2665          */
2666         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2667         set_task_cpu(p, cpu);
2668 #endif
2669
2670         /*
2671          * Since the task is not on the rq and we still have TASK_WAKING set
2672          * nobody else will migrate this task.
2673          */
2674         rq = cpu_rq(cpu);
2675         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2676
2677         BUG_ON(p->state != TASK_WAKING);
2678         p->state = TASK_RUNNING;
2679         update_rq_clock(rq);
2680         activate_task(rq, p, 0);
2681         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2682         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2683 #ifdef CONFIG_SMP
2684         if (p->sched_class->task_woken)
2685                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2686 #endif
2687         task_rq_unlock(rq, &flags);
2688         put_cpu();
2689 }
2690
2691 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2692
2693 /**
2694  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2695  * @notifier: notifier struct to register
2696  */
2697 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2698 {
2699         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2700 }
2701 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2702
2703 /**
2704  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2705  * @notifier: notifier struct to unregister
2706  *
2707  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2708  */
2709 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2710 {
2711         hlist_del(&notifier->link);
2712 }
2713 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2714
2715 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2716 {
2717         struct preempt_notifier *notifier;
2718         struct hlist_node *node;
2719
2720         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2721                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2722 }
2723
2724 static void
2725 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2726                                  struct task_struct *next)
2727 {
2728         struct preempt_notifier *notifier;
2729         struct hlist_node *node;
2730
2731         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2732                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2733 }
2734
2735 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2736
2737 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2738 {
2739 }
2740
2741 static void
2742 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2743                                  struct task_struct *next)
2744 {
2745 }
2746
2747 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2748
2749 /**
2750  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2751  * @rq: the runqueue preparing to switch
2752  * @prev: the current task that is being switched out
2753  * @next: the task we are going to switch to.
2754  *
2755  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2756  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2757  * switch.
2758  *
2759  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2760  * hooks.
2761  */
2762 static inline void
2763 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2764                     struct task_struct *next)
2765 {
2766         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2767         prepare_lock_switch(rq, next);
2768         prepare_arch_switch(next);
2769 }
2770
2771 /**
2772  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2773  * @rq: runqueue associated with task-switch
2774  * @prev: the thread we just switched away from.
2775  *
2776  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2777  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2778  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2779  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2780  *
2781  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2782  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2783  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2784  * details.)
2785  */
2786 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2787         __releases(rq->lock)
2788 {
2789         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2790         long prev_state;
2791
2792         rq->prev_mm = NULL;
2793
2794         /*
2795          * A task struct has one reference for the use as "current".
2796          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2797          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2798          * the scheduled task must drop that reference.
2799          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2800          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2801          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2802          * be dropped twice.
2803          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2804          */
2805         prev_state = prev->state;
2806         finish_arch_switch(prev);
2807 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2808         local_irq_disable();
2809 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2810         perf_event_task_sched_in(current);
2811 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2812         local_irq_enable();
2813 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2814         finish_lock_switch(rq, prev);
2815
2816         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2817         if (mm)
2818                 mmdrop(mm);
2819         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2820                 /*
2821                  * Remove function-return probe instances associated with this
2822                  * task and put them back on the free list.
2823                  */
2824                 kprobe_flush_task(prev);
2825                 put_task_struct(prev);
2826         }
2827 }
2828
2829 #ifdef CONFIG_SMP
2830
2831 /* assumes rq->lock is held */
2832 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2833 {
2834         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2835                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2836 }
2837
2838 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2839 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2840 {
2841         if (rq->post_schedule) {
2842                 unsigned long flags;
2843
2844                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2845                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2846                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2847                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2848
2849                 rq->post_schedule = 0;
2850         }
2851 }
2852
2853 #else
2854
2855 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2856 {
2857 }
2858
2859 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2860 {
2861 }
2862
2863 #endif
2864
2865 /**
2866  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2867  * @prev: the thread we just switched away from.
2868  */
2869 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2870         __releases(rq->lock)
2871 {
2872         struct rq *rq = this_rq();
2873
2874         finish_task_switch(rq, prev);
2875
2876         /*
2877          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2878          * task_switch?
2879          */
2880         post_schedule(rq);
2881
2882 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2883         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2884         preempt_enable();
2885 #endif
2886         if (current->set_child_tid)
2887                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2888 }
2889
2890 /*
2891  * context_switch - switch to the new MM and the new
2892  * thread's register state.
2893  */
2894 static inline void
2895 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2896                struct task_struct *next)
2897 {
2898         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2899
2900         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2901         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2902         mm = next->mm;
2903         oldmm = prev->active_mm;
2904         /*
2905          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2906          * combine the page table reload and the switch backend into
2907          * one hypercall.
2908          */
2909         arch_start_context_switch(prev);
2910
2911         if (likely(!mm)) {
2912                 next->active_mm = oldmm;
2913                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2914                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2915         } else
2916                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2917
2918         if (likely(!prev->mm)) {
2919                 prev->active_mm = NULL;
2920                 rq->prev_mm = oldmm;
2921         }
2922         /*
2923          * Since the runqueue lock will be released by the next
2924          * task (which is an invalid locking op but in the case
2925          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2926          * do an early lockdep release here:
2927          */
2928 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2929         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2930 #endif
2931
2932         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2933         switch_to(prev, next, prev);
2934
2935         barrier();
2936         /*
2937          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2938          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2939          * frame will be invalid.
2940          */
2941         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2942 }
2943
2944 /*
2945  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2946  *
2947  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2948  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2949  * number of context switches performed since bootup.
2950  */
2951 unsigned long nr_running(void)
2952 {
2953         unsigned long i, sum = 0;
2954
2955         for_each_online_cpu(i)
2956                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2957
2958         return sum;
2959 }
2960
2961 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2962 {
2963         unsigned long i, sum = 0;
2964
2965         for_each_possible_cpu(i)
2966                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2967
2968         /*
2969          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2970          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2971          */
2972         if (unlikely((long)sum < 0))
2973                 sum = 0;
2974
2975         return sum;
2976 }
2977
2978 unsigned long long nr_context_switches(void)
2979 {
2980         int i;
2981         unsigned long long sum = 0;
2982
2983         for_each_possible_cpu(i)
2984                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2985
2986         return sum;
2987 }
2988
2989 unsigned long nr_iowait(void)
2990 {
2991         unsigned long i, sum = 0;
2992
2993         for_each_possible_cpu(i)
2994                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2995
2996         return sum;
2997 }
2998
2999 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
3000 {
3001         struct rq *this = this_rq();
3002         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3003 }
3004
3005 unsigned long this_cpu_load(void)
3006 {
3007         struct rq *this = this_rq();
3008         return this->cpu_load[0];
3009 }
3010
3011
3012 /* Variables and functions for calc_load */
3013 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3014 static unsigned long calc_load_update;
3015 unsigned long avenrun[3];
3016 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3017
3018 /**
3019  * get_avenrun - get the load average array
3020  * @loads:      pointer to dest load array
3021  * @offset:     offset to add
3022  * @shift:      shift count to shift the result left
3023  *
3024  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3025  */
3026 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3027 {
3028         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3029         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3030         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3031 }
3032
3033 static unsigned long
3034 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3035 {
3036         load *= exp;
3037         load += active * (FIXED_1 - exp);
3038         return load >> FSHIFT;
3039 }
3040
3041 /*
3042  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3043  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3044  */
3045 void calc_global_load(void)
3046 {
3047         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3048         long active;
3049
3050         if (time_before(jiffies, upd))
3051                 return;
3052
3053         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3054         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3055
3056         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3057         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3058         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3059
3060         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3061 }
3062
3063 /*
3064  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3065  */
3066 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3067 {
3068         long nr_active, delta;
3069
3070         nr_active = this_rq->nr_running;
3071         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3072
3073         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3074                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3075                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3076                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3077         }
3078 }
3079
3080 /*
3081  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3082  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3083  */
3084 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3085 {
3086         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3087         int i, scale;
3088
3089         this_rq->nr_load_updates++;
3090
3091         /* Update our load: */
3092         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3093                 unsigned long old_load, new_load;
3094
3095                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3096
3097                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3098                 new_load = this_load;
3099                 /*
3100                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3101                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3102                  * example.
3103                  */
3104                 if (new_load > old_load)
3105                         new_load += scale-1;
3106                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3107         }
3108
3109         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3110                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3111                 calc_load_account_active(this_rq);
3112         }
3113 }
3114
3115 #ifdef CONFIG_SMP
3116
3117 /*
3118  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3119  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3120  */
3121 void sched_exec(void)
3122 {
3123         struct task_struct *p = current;
3124         struct migration_req req;
3125         int dest_cpu, this_cpu;
3126         unsigned long flags;
3127         struct rq *rq;
3128
3129 again:
3130         this_cpu = get_cpu();
3131         dest_cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3132         if (dest_cpu == this_cpu) {
3133                 put_cpu();
3134                 return;
3135         }
3136
3137         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3138         put_cpu();
3139
3140         /*
3141          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3142          */
3143         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3144             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu))) {
3145                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3146                 goto again;
3147         }
3148
3149         /* force the process onto the specified CPU */
3150         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3151                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3152                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3153
3154                 get_task_struct(mt);
3155                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3156                 wake_up_process(mt);
3157                 put_task_struct(mt);
3158                 wait_for_completion(&req.done);
3159
3160                 return;
3161         }
3162         task_rq_unlock(rq, &flags);
3163 }
3164
3165 #endif
3166
3167 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3168
3169 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3170
3171 /*
3172  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3173  * @p in case that task is currently running.
3174  *
3175  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3176  */
3177 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3178 {
3179         u64 ns = 0;
3180
3181         if (task_current(rq, p)) {
3182                 update_rq_clock(rq);
3183                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
3184                 if ((s64)ns < 0)
3185                         ns = 0;
3186         }
3187
3188         return ns;
3189 }
3190
3191 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3192 {
3193         unsigned long flags;
3194         struct rq *rq;
3195         u64 ns = 0;
3196
3197         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3198         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3199         task_rq_unlock(rq, &flags);
3200
3201         return ns;
3202 }
3203
3204 /*
3205  * Return accounted runtime for the task.
3206  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3207  * pending runtime that have not been accounted yet.
3208  */
3209 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3210 {
3211         unsigned long flags;
3212         struct rq *rq;
3213         u64 ns = 0;
3214
3215         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3216         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3217         task_rq_unlock(rq, &flags);
3218
3219         return ns;
3220 }
3221
3222 /*
3223  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3224  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3225  * pending runtime that have not been accounted yet.
3226  *
3227  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3228  * so the return value not includes other pending runtime that other
3229  * running tasks might have.
3230  */
3231 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3232 {
3233         struct task_cputime totals;
3234         unsigned long flags;
3235         struct rq *rq;
3236         u64 ns;
3237
3238         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3239         thread_group_cputime(p, &totals);
3240         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3241         task_rq_unlock(rq, &flags);
3242
3243         return ns;
3244 }
3245
3246 /*
3247  * Account user cpu time to a process.
3248  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3249  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3250  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3251  */
3252 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3253                        cputime_t cputime_scaled)
3254 {
3255         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3256         cputime64_t tmp;
3257
3258         /* Add user time to process. */
3259         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3260         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3261         account_group_user_time(p, cputime);
3262
3263         /* Add user time to cpustat. */
3264         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3265         if (TASK_NICE(p) > 0)
3266                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3267         else
3268                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3269
3270         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3271         /* Account for user time used */
3272         acct_update_integrals(p);
3273 }
3274
3275 /*
3276  * Account guest cpu time to a process.
3277  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3278  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3279  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3280  */
3281 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3282                                cputime_t cputime_scaled)
3283 {
3284         cputime64_t tmp;
3285         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3286
3287         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3288
3289         /* Add guest time to process. */
3290         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3291         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3292         account_group_user_time(p, cputime);
3293         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3294
3295         /* Add guest time to cpustat. */
3296         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3297                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3298                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3299         } else {
3300                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3301                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3302         }
3303 }
3304
3305 /*
3306  * Account system cpu time to a process.
3307  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3308  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3309  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3310  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3311  */
3312 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3313                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3314 {
3315         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3316         cputime64_t tmp;
3317
3318         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3319                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3320                 return;
3321         }
3322
3323         /* Add system time to process. */
3324         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3325         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3326         account_group_system_time(p, cputime);
3327
3328         /* Add system time to cpustat. */
3329         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3330         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3331                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3332         else if (softirq_count())
3333                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3334         else
3335                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3336
3337         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3338
3339         /* Account for system time used */
3340         acct_update_integrals(p);
3341 }
3342
3343 /*
3344  * Account for involuntary wait time.
3345  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3346  */
3347 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3348 {
3349         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3350         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3351
3352         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3353 }
3354
3355 /*
3356  * Account for idle time.
3357  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3358  */
3359 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3360 {
3361         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3362         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3363         struct rq *rq = this_rq();
3364
3365         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3366                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3367         else
3368                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3369 }
3370
3371 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3372
3373 /*
3374  * Account a single tick of cpu time.
3375  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3376  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3377  */
3378 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3379 {
3380         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3381         struct rq *rq = this_rq();
3382
3383         if (user_tick)
3384                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3385         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3386                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3387                                     one_jiffy_scaled);
3388         else
3389                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3390 }
3391
3392 /*
3393  * Account multiple ticks of steal time.
3394  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3395  * @ticks: number of stolen ticks
3396  */
3397 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3398 {
3399         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3400 }
3401
3402 /*
3403  * Account multiple ticks of idle time.
3404  * @ticks: number of stolen ticks
3405  */
3406 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3407 {
3408         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3409 }
3410
3411 #endif
3412
3413 /*
3414  * Use precise platform statistics if available:
3415  */
3416 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3417 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3418 {
3419         *ut = p->utime;
3420         *st = p->stime;
3421 }
3422
3423 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3424 {
3425         struct task_cputime cputime;
3426
3427         thread_group_cputime(p, &cputime);
3428
3429         *ut = cputime.utime;
3430         *st = cputime.stime;
3431 }
3432 #else
3433
3434 #ifndef nsecs_to_cputime
3435 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3436 #endif
3437
3438 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3439 {
3440         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3441
3442         /*
3443          * Use CFS's precise accounting:
3444          */
3445         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3446
3447         if (total) {
3448                 u64 temp;
3449
3450                 temp = (u64)(rtime * utime);
3451                 do_div(temp, total);
3452                 utime = (cputime_t)temp;
3453         } else
3454                 utime = rtime;
3455
3456         /*
3457          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3458          */
3459         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3460         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3461
3462         *ut = p->prev_utime;
3463         *st = p->prev_stime;
3464 }
3465
3466 /*
3467  * Must be called with siglock held.
3468  */
3469 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3470 {
3471         struct signal_struct *sig = p->signal;
3472         struct task_cputime cputime;
3473         cputime_t rtime, utime, total;
3474
3475         thread_group_cputime(p, &cputime);
3476
3477         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3478         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3479
3480         if (total) {
3481                 u64 temp;
3482
3483                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
3484                 do_div(temp, total);
3485                 utime = (cputime_t)temp;
3486         } else
3487                 utime = rtime;
3488
3489         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3490         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
3491                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
3492
3493         *ut = sig->prev_utime;
3494         *st = sig->prev_stime;
3495 }
3496 #endif
3497
3498 /*
3499  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3500  * We call it with interrupts disabled.
3501  *
3502  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3503  * timeslices.
3504  */
3505 void scheduler_tick(void)
3506 {
3507         int cpu = smp_processor_id();
3508         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3509         struct task_struct *curr = rq->curr;
3510
3511         sched_clock_tick();
3512
3513         raw_spin_lock(&rq->lock);
3514         update_rq_clock(rq);
3515         update_cpu_load(rq);
3516         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3517         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3518
3519         perf_event_task_tick(curr);
3520
3521 #ifdef CONFIG_SMP
3522         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3523         trigger_load_balance(rq, cpu);
3524 #endif
3525 }
3526
3527 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3528 {
3529         if (in_lock_functions(addr)) {
3530                 addr = CALLER_ADDR2;
3531                 if (in_lock_functions(addr))
3532                         addr = CALLER_ADDR3;
3533         }
3534         return addr;
3535 }
3536
3537 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3538                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3539
3540 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3541 {
3542 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3543         /*
3544          * Underflow?
3545          */
3546         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3547                 return;
3548 #endif
3549         preempt_count() += val;
3550 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3551         /*
3552          * Spinlock count overflowing soon?
3553          */
3554         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3555                                 PREEMPT_MASK - 10);
3556 #endif
3557         if (preempt_count() == val)
3558                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3559 }
3560 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3561
3562 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3563 {
3564 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3565         /*
3566          * Underflow?
3567          */
3568         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3569                 return;
3570         /*
3571          * Is the spinlock portion underflowing?
3572          */
3573         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3574                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3575                 return;
3576 #endif
3577
3578         if (preempt_count() == val)
3579                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3580         preempt_count() -= val;
3581 }
3582 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3583
3584 #endif
3585
3586 /*
3587  * Print scheduling while atomic bug:
3588  */
3589 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3590 {
3591         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3592
3593         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3594                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3595
3596         debug_show_held_locks(prev);
3597         print_modules();
3598         if (irqs_disabled())
3599                 print_irqtrace_events(prev);
3600
3601         if (regs)
3602                 show_regs(regs);
3603         else
3604                 dump_stack();
3605 }
3606
3607 /*
3608  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3609  */
3610 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3611 {
3612         /*
3613          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3614          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3615          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3616          */
3617         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3618                 __schedule_bug(prev);
3619
3620         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3621
3622         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3623 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3624         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3625                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3626                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3627         }
3628 #endif
3629 }
3630
3631 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3632 {
3633         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
3634                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
3635
3636                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
3637                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
3638
3639                 /*
3640                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
3641                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
3642                  * the avg_overlap on preemption.
3643                  *
3644                  * We use the average preemption runtime because that
3645                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
3646                  * build up.
3647                  */
3648                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
3649         }
3650         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3651 }
3652
3653 /*
3654  * Pick up the highest-prio task:
3655  */
3656 static inline struct task_struct *
3657 pick_next_task(struct rq *rq)
3658 {
3659         const struct sched_class *class;
3660         struct task_struct *p;
3661
3662         /*
3663          * Optimization: we know that if all tasks are in
3664          * the fair class we can call that function directly:
3665          */
3666         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3667                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3668                 if (likely(p))
3669                         return p;
3670         }
3671
3672         class = sched_class_highest;
3673         for ( ; ; ) {
3674                 p = class->pick_next_task(rq);
3675                 if (p)
3676                         return p;
3677                 /*
3678                  * Will never be NULL as the idle class always
3679                  * returns a non-NULL p:
3680                  */
3681                 class = class->next;
3682         }
3683 }
3684
3685 /*
3686  * schedule() is the main scheduler function.
3687  */
3688 asmlinkage void __sched schedule(void)
3689 {
3690         struct task_struct *prev, *next;
3691         unsigned long *switch_count;
3692         struct rq *rq;
3693         int cpu;
3694
3695 need_resched:
3696         preempt_disable();
3697         cpu = smp_processor_id();
3698         rq = cpu_rq(cpu);
3699         rcu_sched_qs(cpu);
3700         prev = rq->curr;
3701         switch_count = &prev->nivcsw;
3702
3703         release_kernel_lock(prev);
3704 need_resched_nonpreemptible:
3705
3706         schedule_debug(prev);
3707
3708         if (sched_feat(HRTICK))
3709                 hrtick_clear(rq);
3710
3711         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3712         update_rq_clock(rq);
3713         clear_tsk_need_resched(prev);
3714
3715         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3716                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
3717                         prev->state = TASK_RUNNING;
3718                 else
3719                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3720                 switch_count = &prev->nvcsw;
3721         }
3722
3723         pre_schedule(rq, prev);
3724
3725         if (unlikely(!rq->nr_running))
3726                 idle_balance(cpu, rq);
3727
3728         put_prev_task(rq, prev);
3729         next = pick_next_task(rq);
3730
3731         if (likely(prev != next)) {
3732                 sched_info_switch(prev, next);
3733                 perf_event_task_sched_out(prev, next);
3734
3735                 rq->nr_switches++;
3736                 rq->curr = next;
3737                 ++*switch_count;
3738
3739                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3740                 /*
3741                  * the context switch might have flipped the stack from under
3742                  * us, hence refresh the local variables.
3743                  */
3744                 cpu = smp_processor_id();
3745                 rq = cpu_rq(cpu);
3746         } else
3747                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3748
3749         post_schedule(rq);
3750
3751         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
3752                 prev = rq->curr;
3753                 switch_count = &prev->nivcsw;
3754                 goto need_resched_nonpreemptible;
3755         }
3756
3757         preempt_enable_no_resched();
3758         if (need_resched())
3759                 goto need_resched;
3760 }
3761 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3762
3763 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3764 /*
3765  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3766  * access and not reliable.
3767  */
3768 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
3769 {
3770         unsigned int cpu;
3771         struct rq *rq;
3772
3773         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3774                 return 0;
3775
3776 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3777         /*
3778          * Need to access the cpu field knowing that
3779          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
3780          * the mutex owner just released it and exited.
3781          */
3782         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
3783                 goto out;
3784 #else
3785         cpu = owner->cpu;
3786 #endif
3787
3788         /*
3789          * Even if the access succeeded (likely case),
3790          * the cpu field may no longer be valid.
3791          */
3792         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
3793                 goto out;
3794
3795         /*
3796          * We need to validate that we can do a
3797          * get_cpu() and that we have the percpu area.
3798          */
3799         if (!cpu_online(cpu))
3800                 goto out;
3801
3802         rq = cpu_rq(cpu);
3803
3804         for (;;) {
3805                 /*
3806                  * Owner changed, break to re-assess state.
3807                  */
3808                 if (lock->owner != owner)
3809                         break;
3810
3811                 /*
3812                  * Is that owner really running on that cpu?
3813                  */
3814                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
3815                         return 0;
3816
3817                 cpu_relax();
3818         }
3819 out:
3820         return 1;
3821 }
3822 #endif
3823
3824 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3825 /*
3826  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3827  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3828  * occur there and call schedule directly.
3829  */
3830 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3831 {
3832         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3833
3834         /*
3835          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3836          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3837          */
3838         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3839                 return;
3840
3841         do {
3842                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3843                 schedule();
3844                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3845
3846                 /*
3847                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3848                  * between schedule and now.
3849                  */
3850                 barrier();
3851         } while (need_resched());
3852 }
3853 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3854
3855 /*
3856  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3857  * off of irq context.
3858  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3859  * protect us against recursive calling from irq.
3860  */
3861 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3862 {
3863         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3864
3865         /* Catch callers which need to be fixed */
3866         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3867
3868         do {
3869                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3870                 local_irq_enable();
3871                 schedule();
3872                 local_irq_disable();
3873                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3874
3875                 /*
3876                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3877                  * between schedule and now.
3878                  */
3879                 barrier();
3880         } while (need_resched());
3881 }
3882
3883 #endif /* CONFIG_PREEMPT */