04949089e7601ccd2a9b82f0f30c5905cbc9777b
[~shefty/rdma-dev.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/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/stop_machine.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 #include <asm/mutex.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81 #include "workqueue_sched.h"
82 #include "sched_autogroup.h"
83
84 #define CREATE_TRACE_POINTS
85 #include <trace/events/sched.h>
86
87 /*
88  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
89  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
90  * and back.
91  */
92 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
93 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
94 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
95
96 /*
97  * 'User priority' is the nice value converted to something we
98  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
99  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
100  */
101 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
102 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
103 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
104
105 /*
106  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
107  */
108 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
109
110 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
111 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
112
113 /*
114  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
115  *
116  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
117  * Timeslices get refilled after they expire.
118  */
119 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
120
121 /*
122  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
123  */
124 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
125
126 static inline int rt_policy(int policy)
127 {
128         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
129                 return 1;
130         return 0;
131 }
132
133 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
134 {
135         return rt_policy(p->policy);
136 }
137
138 /*
139  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
140  */
141 struct rt_prio_array {
142         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
143         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
144 };
145
146 struct rt_bandwidth {
147         /* nests inside the rq lock: */
148         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
149         ktime_t                 rt_period;
150         u64                     rt_runtime;
151         struct hrtimer          rt_period_timer;
152 };
153
154 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
155
156 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
157
158 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
159 {
160         struct rt_bandwidth *rt_b =
161                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
162         ktime_t now;
163         int overrun;
164         int idle = 0;
165
166         for (;;) {
167                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
168                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
169
170                 if (!overrun)
171                         break;
172
173                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
174         }
175
176         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
177 }
178
179 static
180 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
181 {
182         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
183         rt_b->rt_runtime = runtime;
184
185         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
186
187         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
188                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
189         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
190 }
191
192 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
193 {
194         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
195 }
196
197 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
198 {
199         ktime_t now;
200
201         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
202                 return;
203
204         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
205                 return;
206
207         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
208         for (;;) {
209                 unsigned long delta;
210                 ktime_t soft, hard;
211
212                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
213                         break;
214
215                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
216                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
217
218                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
219                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
220                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
221                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
222                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
223         }
224         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
225 }
226
227 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
228 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
229 {
230         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
231 }
232 #endif
233
234 /*
235  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
236  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
237  */
238 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
239
240 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
241
242 #include <linux/cgroup.h>
243
244 struct cfs_rq;
245
246 static LIST_HEAD(task_groups);
247
248 /* task group related information */
249 struct task_group {
250         struct cgroup_subsys_state css;
251
252 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
253         /* schedulable entities of this group on each cpu */
254         struct sched_entity **se;
255         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
256         struct cfs_rq **cfs_rq;
257         unsigned long shares;
258
259         atomic_t load_weight;
260 #endif
261
262 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
263         struct sched_rt_entity **rt_se;
264         struct rt_rq **rt_rq;
265
266         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
267 #endif
268
269         struct rcu_head rcu;
270         struct list_head list;
271
272         struct task_group *parent;
273         struct list_head siblings;
274         struct list_head children;
275
276 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
277         struct autogroup *autogroup;
278 #endif
279 };
280
281 #define root_task_group init_task_group
282
283 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
284 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
285
286 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
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 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
310
311 /* CFS-related fields in a runqueue */
312 struct cfs_rq {
313         struct load_weight load;
314         unsigned long nr_running;
315
316         u64 exec_clock;
317         u64 min_vruntime;
318
319         struct rb_root tasks_timeline;
320         struct rb_node *rb_leftmost;
321
322         struct list_head tasks;
323         struct list_head *balance_iterator;
324
325         /*
326          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
327          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
328          */
329         struct sched_entity *curr, *next, *last;
330
331         unsigned int nr_spread_over;
332
333 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
334         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
335
336         /*
337          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
338          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
339          * (like users, containers etc.)
340          *
341          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
342          * list is used during load balance.
343          */
344         int on_list;
345         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
346         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
347
348 #ifdef CONFIG_SMP
349         /*
350          * the part of load.weight contributed by tasks
351          */
352         unsigned long task_weight;
353
354         /*
355          *   h_load = weight * f(tg)
356          *
357          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
358          * this group.
359          */
360         unsigned long h_load;
361
362         /*
363          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
364          *
365          * load_stamp is the last time we updated the load average
366          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
367          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
368          */
369         u64 load_avg;
370         u64 load_period;
371         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
372
373         unsigned long load_contribution;
374 #endif
375 #endif
376 };
377
378 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
379 struct rt_rq {
380         struct rt_prio_array active;
381         unsigned long rt_nr_running;
382 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
383         struct {
384                 int curr; /* highest queued rt task prio */
385 #ifdef CONFIG_SMP
386                 int next; /* next highest */
387 #endif
388         } highest_prio;
389 #endif
390 #ifdef CONFIG_SMP
391         unsigned long rt_nr_migratory;
392         unsigned long rt_nr_total;
393         int overloaded;
394         struct plist_head pushable_tasks;
395 #endif
396         int rt_throttled;
397         u64 rt_time;
398         u64 rt_runtime;
399         /* Nests inside the rq lock: */
400         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
401
402 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
403         unsigned long rt_nr_boosted;
404
405         struct rq *rq;
406         struct list_head leaf_rt_rq_list;
407         struct task_group *tg;
408 #endif
409 };
410
411 #ifdef CONFIG_SMP
412
413 /*
414  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
415  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
416  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
417  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
418  * object.
419  *
420  */
421 struct root_domain {
422         atomic_t refcount;
423         cpumask_var_t span;
424         cpumask_var_t online;
425
426         /*
427          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
428          * one runnable RT task.
429          */
430         cpumask_var_t rto_mask;
431         atomic_t rto_count;
432         struct cpupri cpupri;
433 };
434
435 /*
436  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
437  * members (mimicking the global state we have today).
438  */
439 static struct root_domain def_root_domain;
440
441 #endif /* CONFIG_SMP */
442
443 /*
444  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
445  *
446  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
447  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
448  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
449  */
450 struct rq {
451         /* runqueue lock: */
452         raw_spinlock_t lock;
453
454         /*
455          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
456          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
457          */
458         unsigned long nr_running;
459         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
460         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
461         unsigned long last_load_update_tick;
462 #ifdef CONFIG_NO_HZ
463         u64 nohz_stamp;
464         unsigned char nohz_balance_kick;
465 #endif
466         unsigned int skip_clock_update;
467
468         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
469         struct load_weight load;
470         unsigned long nr_load_updates;
471         u64 nr_switches;
472
473         struct cfs_rq cfs;
474         struct rt_rq rt;
475
476 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
477         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
478         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
479 #endif
480 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
481         struct list_head leaf_rt_rq_list;
482 #endif
483
484         /*
485          * This is part of a global counter where only the total sum
486          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
487          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
488          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
489          */
490         unsigned long nr_uninterruptible;
491
492         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
493         unsigned long next_balance;
494         struct mm_struct *prev_mm;
495
496         u64 clock;
497         u64 clock_task;
498
499         atomic_t nr_iowait;
500
501 #ifdef CONFIG_SMP
502         struct root_domain *rd;
503         struct sched_domain *sd;
504
505         unsigned long cpu_power;
506
507         unsigned char idle_at_tick;
508         /* For active balancing */
509         int post_schedule;
510         int active_balance;
511         int push_cpu;
512         struct cpu_stop_work active_balance_work;
513         /* cpu of this runqueue: */
514         int cpu;
515         int online;
516
517         unsigned long avg_load_per_task;
518
519         u64 rt_avg;
520         u64 age_stamp;
521         u64 idle_stamp;
522         u64 avg_idle;
523 #endif
524
525 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
526         u64 prev_irq_time;
527 #endif
528
529         /* calc_load related fields */
530         unsigned long calc_load_update;
531         long calc_load_active;
532
533 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
534 #ifdef CONFIG_SMP
535         int hrtick_csd_pending;
536         struct call_single_data hrtick_csd;
537 #endif
538         struct hrtimer hrtick_timer;
539 #endif
540
541 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
542         /* latency stats */
543         struct sched_info rq_sched_info;
544         unsigned long long rq_cpu_time;
545         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
546
547         /* sys_sched_yield() stats */
548         unsigned int yld_count;
549
550         /* schedule() stats */
551         unsigned int sched_switch;
552         unsigned int sched_count;
553         unsigned int sched_goidle;
554
555         /* try_to_wake_up() stats */
556         unsigned int ttwu_count;
557         unsigned int ttwu_local;
558
559         /* BKL stats */
560         unsigned int bkl_count;
561 #endif
562 };
563
564 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
565
566
567 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
568
569 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
570 {
571 #ifdef CONFIG_SMP
572         return rq->cpu;
573 #else
574         return 0;
575 #endif
576 }
577
578 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
579         rcu_dereference_check((p), \
580                               rcu_read_lock_sched_held() || \
581                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
582
583 /*
584  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
585  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
586  *
587  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
588  * preempt-disabled sections.
589  */
590 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
591         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
592
593 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
594 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
595 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
596 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
597 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
598
599 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
600
601 /*
602  * Return the group to which this tasks belongs.
603  *
604  * We use task_subsys_state_check() and extend the RCU verification
605  * with lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock) because cpu_cgroup_attach()
606  * holds that lock for each task it moves into the cgroup. Therefore
607  * by holding that lock, we pin the task to the current cgroup.
608  */
609 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
610 {
611         struct task_group *tg;
612         struct cgroup_subsys_state *css;
613
614         css = task_subsys_state_check(p, cpu_cgroup_subsys_id,
615                         lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock));
616         tg = container_of(css, struct task_group, css);
617
618         return autogroup_task_group(p, tg);
619 }
620
621 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
622 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
623 {
624 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
625         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
626         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
627 #endif
628
629 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
630         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
631         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
632 #endif
633 }
634
635 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
636
637 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
638 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
639 {
640         return NULL;
641 }
642
643 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
644
645 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
646
647 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
648 {
649         s64 delta;
650
651         if (rq->skip_clock_update)
652                 return;
653
654         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
655         rq->clock += delta;
656         update_rq_clock_task(rq, delta);
657 }
658
659 /*
660  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
661  */
662 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
663 # define const_debug __read_mostly
664 #else
665 # define const_debug static const
666 #endif
667
668 /**
669  * runqueue_is_locked
670  * @cpu: the processor in question.
671  *
672  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
673  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
674  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
675  */
676 int runqueue_is_locked(int cpu)
677 {
678         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
679 }
680
681 /*
682  * Debugging: various feature bits
683  */
684
685 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
686         __SCHED_FEAT_##name ,
687
688 enum {
689 #include "sched_features.h"
690 };
691
692 #undef SCHED_FEAT
693
694 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
695         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
696
697 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
698 #include "sched_features.h"
699         0;
700
701 #undef SCHED_FEAT
702
703 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
704 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
705         #name ,
706
707 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
708 #include "sched_features.h"
709         NULL
710 };
711
712 #undef SCHED_FEAT
713
714 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
715 {
716         int i;
717
718         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
719                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
720                         seq_puts(m, "NO_");
721                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
722         }
723         seq_puts(m, "\n");
724
725         return 0;
726 }
727
728 static ssize_t
729 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
730                 size_t cnt, loff_t *ppos)
731 {
732         char buf[64];
733         char *cmp;
734         int neg = 0;
735         int i;
736
737         if (cnt > 63)
738                 cnt = 63;
739
740         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
741                 return -EFAULT;
742
743         buf[cnt] = 0;
744         cmp = strstrip(buf);
745
746         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
747                 neg = 1;
748                 cmp += 3;
749         }
750
751         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
752                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
753                         if (neg)
754                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
755                         else
756                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
757                         break;
758                 }
759         }
760
761         if (!sched_feat_names[i])
762                 return -EINVAL;
763
764         *ppos += cnt;
765
766         return cnt;
767 }
768
769 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
770 {
771         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
772 }
773
774 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
775         .open           = sched_feat_open,
776         .write          = sched_feat_write,
777         .read           = seq_read,
778         .llseek         = seq_lseek,
779         .release        = single_release,
780 };
781
782 static __init int sched_init_debug(void)
783 {
784         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
785                         &sched_feat_fops);
786
787         return 0;
788 }
789 late_initcall(sched_init_debug);
790
791 #endif
792
793 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
794
795 /*
796  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
797  * Limited because this is done with IRQs disabled.
798  */
799 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
800
801 /*
802  * period over which we average the RT time consumption, measured
803  * in ms.
804  *
805  * default: 1s
806  */
807 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
808
809 /*
810  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
811  * default: 1s
812  */
813 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
814
815 static __read_mostly int scheduler_running;
816
817 /*
818  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
819  * default: 0.95s
820  */
821 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
822
823 static inline u64 global_rt_period(void)
824 {
825         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
826 }
827
828 static inline u64 global_rt_runtime(void)
829 {
830         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
831                 return RUNTIME_INF;
832
833         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
834 }
835
836 #ifndef prepare_arch_switch
837 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
838 #endif
839 #ifndef finish_arch_switch
840 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
841 #endif
842
843 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
844 {
845         return rq->curr == p;
846 }
847
848 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
849 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
850 {
851         return task_current(rq, p);
852 }
853
854 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
855 {
856 }
857
858 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
859 {
860 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
861         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
862         rq->lock.owner = current;
863 #endif
864         /*
865          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
866          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
867          * prev into current:
868          */
869         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
870
871         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
872 }
873
874 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
875 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
876 {
877 #ifdef CONFIG_SMP
878         return p->oncpu;
879 #else
880         return task_current(rq, p);
881 #endif
882 }
883
884 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
885 {
886 #ifdef CONFIG_SMP
887         /*
888          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
889          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
890          * here.
891          */
892         next->oncpu = 1;
893 #endif
894 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
895         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
896 #else
897         raw_spin_unlock(&rq->lock);
898 #endif
899 }
900
901 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
902 {
903 #ifdef CONFIG_SMP
904         /*
905          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
906          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
907          * finished.
908          */
909         smp_wmb();
910         prev->oncpu = 0;
911 #endif
912 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
913         local_irq_enable();
914 #endif
915 }
916 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
917
918 /*
919  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize ->cpus_allowed
920  * against ttwu().
921  */
922 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
923 {
924         return unlikely(p->state == TASK_WAKING);
925 }
926
927 /*
928  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
929  * Must be called interrupts disabled.
930  */
931 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
932         __acquires(rq->lock)
933 {
934         struct rq *rq;
935
936         for (;;) {
937                 rq = task_rq(p);
938                 raw_spin_lock(&rq->lock);
939                 if (likely(rq == task_rq(p)))
940                         return rq;
941                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
942         }
943 }
944
945 /*
946  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
947  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
948  * explicitly disabling preemption.
949  */
950 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
951         __acquires(rq->lock)
952 {
953         struct rq *rq;
954
955         for (;;) {
956                 local_irq_save(*flags);
957                 rq = task_rq(p);
958                 raw_spin_lock(&rq->lock);
959                 if (likely(rq == task_rq(p)))
960                         return rq;
961                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
962         }
963 }
964
965 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
966         __releases(rq->lock)
967 {
968         raw_spin_unlock(&rq->lock);
969 }
970
971 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
972         __releases(rq->lock)
973 {
974         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
975 }
976
977 /*
978  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
979  */
980 static struct rq *this_rq_lock(void)
981         __acquires(rq->lock)
982 {
983         struct rq *rq;
984
985         local_irq_disable();
986         rq = this_rq();
987         raw_spin_lock(&rq->lock);
988
989         return rq;
990 }
991
992 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
993 /*
994  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
995  *
996  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
997  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
998  * reschedule event.
999  *
1000  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1001  * rq->lock.
1002  */
1003
1004 /*
1005  * Use hrtick when:
1006  *  - enabled by features
1007  *  - hrtimer is actually high res
1008  */
1009 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1010 {
1011         if (!sched_feat(HRTICK))
1012                 return 0;
1013         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1014                 return 0;
1015         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1016 }
1017
1018 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1019 {
1020         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1021                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1022 }
1023
1024 /*
1025  * High-resolution timer tick.
1026  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1027  */
1028 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1029 {
1030         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1031
1032         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1033
1034         raw_spin_lock(&rq->lock);
1035         update_rq_clock(rq);
1036         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1037         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1038
1039         return HRTIMER_NORESTART;
1040 }
1041
1042 #ifdef CONFIG_SMP
1043 /*
1044  * called from hardirq (IPI) context
1045  */
1046 static void __hrtick_start(void *arg)
1047 {
1048         struct rq *rq = arg;
1049
1050         raw_spin_lock(&rq->lock);
1051         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1052         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1053         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1054 }
1055
1056 /*
1057  * Called to set the hrtick timer state.
1058  *
1059  * called with rq->lock held and irqs disabled
1060  */
1061 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1062 {
1063         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1064         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1065
1066         hrtimer_set_expires(timer, time);
1067
1068         if (rq == this_rq()) {
1069                 hrtimer_restart(timer);
1070         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1071                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1072                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1073         }
1074 }
1075
1076 static int
1077 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1078 {
1079         int cpu = (int)(long)hcpu;
1080
1081         switch (action) {
1082         case CPU_UP_CANCELED:
1083         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1084         case CPU_DOWN_PREPARE:
1085         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1086         case CPU_DEAD:
1087         case CPU_DEAD_FROZEN:
1088                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1089                 return NOTIFY_OK;
1090         }
1091
1092         return NOTIFY_DONE;
1093 }
1094
1095 static __init void init_hrtick(void)
1096 {
1097         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1098 }
1099 #else
1100 /*
1101  * Called to set the hrtick timer state.
1102  *
1103  * called with rq->lock held and irqs disabled
1104  */
1105 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1106 {
1107         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1108                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1109 }
1110
1111 static inline void init_hrtick(void)
1112 {
1113 }
1114 #endif /* CONFIG_SMP */
1115
1116 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1117 {
1118 #ifdef CONFIG_SMP
1119         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1120
1121         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1122         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1123         rq->hrtick_csd.info = rq;
1124 #endif
1125
1126         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1127         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1128 }
1129 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1130 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1131 {
1132 }
1133
1134 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1135 {
1136 }
1137
1138 static inline void init_hrtick(void)
1139 {
1140 }
1141 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1142
1143 /*
1144  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1145  *
1146  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1147  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1148  * the target CPU.
1149  */
1150 #ifdef CONFIG_SMP
1151
1152 #ifndef tsk_is_polling
1153 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1154 #endif
1155
1156 static void resched_task(struct task_struct *p)
1157 {
1158         int cpu;
1159
1160         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1161
1162         if (test_tsk_need_resched(p))
1163                 return;
1164
1165         set_tsk_need_resched(p);
1166
1167         cpu = task_cpu(p);
1168         if (cpu == smp_processor_id())
1169                 return;
1170
1171         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1172         smp_mb();
1173         if (!tsk_is_polling(p))
1174                 smp_send_reschedule(cpu);
1175 }
1176
1177 static void resched_cpu(int cpu)
1178 {
1179         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1180         unsigned long flags;
1181
1182         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1183                 return;
1184         resched_task(cpu_curr(cpu));
1185         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1186 }
1187
1188 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1189 /*
1190  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1191  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1192  *
1193  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1194  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1195  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1196  */
1197 int get_nohz_timer_target(void)
1198 {
1199         int cpu = smp_processor_id();
1200         int i;
1201         struct sched_domain *sd;
1202
1203         for_each_domain(cpu, sd) {
1204                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1205                         if (!idle_cpu(i))
1206                                 return i;
1207         }
1208         return cpu;
1209 }
1210 /*
1211  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1212  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1213  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1214  * idle system the next event might even be infinite time into the
1215  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1216  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1217  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1218  * wheel for the next timer event.
1219  */
1220 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1221 {
1222         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1223
1224         if (cpu == smp_processor_id())
1225                 return;
1226
1227         /*
1228          * This is safe, as this function is called with the timer
1229          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1230          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1231          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1232          * timer into account automatically.
1233          */
1234         if (rq->curr != rq->idle)
1235                 return;
1236
1237         /*
1238          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1239          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1240          * idle task through an additional NOOP schedule()
1241          */
1242         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1243
1244         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1245         smp_mb();
1246         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1247                 smp_send_reschedule(cpu);
1248 }
1249
1250 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1251
1252 static u64 sched_avg_period(void)
1253 {
1254         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1255 }
1256
1257 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1258 {
1259         s64 period = sched_avg_period();
1260
1261         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1262                 /*
1263                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1264                  * optimising this loop into a divmod call.
1265                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1266                  */
1267                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1268                 rq->age_stamp += period;
1269                 rq->rt_avg /= 2;
1270         }
1271 }
1272
1273 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1274 {
1275         rq->rt_avg += rt_delta;
1276         sched_avg_update(rq);
1277 }
1278
1279 #else /* !CONFIG_SMP */
1280 static void resched_task(struct task_struct *p)
1281 {
1282         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1283         set_tsk_need_resched(p);
1284 }
1285
1286 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1287 {
1288 }
1289
1290 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1291 {
1292 }
1293 #endif /* CONFIG_SMP */
1294
1295 #if BITS_PER_LONG == 32
1296 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1297 #else
1298 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1299 #endif
1300
1301 #define WMULT_SHIFT     32
1302
1303 /*
1304  * Shift right and round:
1305  */
1306 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1307
1308 /*
1309  * delta *= weight / lw
1310  */
1311 static unsigned long
1312 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1313                 struct load_weight *lw)
1314 {
1315         u64 tmp;
1316
1317         if (!lw->inv_weight) {
1318                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1319                         lw->inv_weight = 1;
1320                 else
1321                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1322                                 / (lw->weight+1);
1323         }
1324
1325         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1326         /*
1327          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1328          */
1329         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1330                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1331                         WMULT_SHIFT/2);
1332         else
1333                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1334
1335         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1336 }
1337
1338 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1339 {
1340         lw->weight += inc;
1341         lw->inv_weight = 0;
1342 }
1343
1344 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1345 {
1346         lw->weight -= dec;
1347         lw->inv_weight = 0;
1348 }
1349
1350 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
1351 {
1352         lw->weight = w;
1353         lw->inv_weight = 0;
1354 }
1355
1356 /*
1357  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1358  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1359  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1360  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1361  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1362  * slice expiry etc.
1363  */
1364
1365 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1366 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1367
1368 /*
1369  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1370  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1371  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1372  * that remained on nice 0.
1373  *
1374  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1375  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1376  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1377  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1378  * the relative distance between them is ~25%.)
1379  */
1380 static const int prio_to_weight[40] = {
1381  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1382  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1383  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1384  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1385  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1386  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1387  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1388  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1389 };
1390
1391 /*
1392  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1393  *
1394  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1395  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1396  * into multiplications:
1397  */
1398 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1399  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1400  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1401  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1402  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1403  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1404  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1405  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1406  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1407 };
1408
1409 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1410 enum cpuacct_stat_index {
1411         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1412         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1413
1414         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1415 };
1416
1417 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1418 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1419 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1420                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1421 #else
1422 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1423 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1424                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1425 #endif
1426
1427 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1428 {
1429         update_load_add(&rq->load, load);
1430 }
1431
1432 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1433 {
1434         update_load_sub(&rq->load, load);
1435 }
1436
1437 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1438 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1439
1440 /*
1441  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1442  * leaving it for the final time.
1443  */
1444 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1445 {
1446         struct task_group *parent, *child;
1447         int ret;
1448
1449         rcu_read_lock();
1450         parent = &root_task_group;
1451 down:
1452         ret = (*down)(parent, data);
1453         if (ret)
1454                 goto out_unlock;
1455         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1456                 parent = child;
1457                 goto down;
1458
1459 up:
1460                 continue;
1461         }
1462         ret = (*up)(parent, data);
1463         if (ret)
1464                 goto out_unlock;
1465
1466         child = parent;
1467         parent = parent->parent;
1468         if (parent)
1469                 goto up;
1470 out_unlock:
1471         rcu_read_unlock();
1472
1473         return ret;
1474 }
1475
1476 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1477 {
1478         return 0;
1479 }
1480 #endif
1481
1482 #ifdef CONFIG_SMP
1483 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1484 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1485 {
1486         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1487 }
1488
1489 /*
1490  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1491  * according to the scheduling class and "nice" value.
1492  *
1493  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1494  * balance conservatively.
1495  */
1496 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1497 {
1498         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1499         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1500
1501         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1502                 return total;
1503
1504         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1505 }
1506
1507 /*
1508  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1509  * according to the scheduling class and "nice" value.
1510  */
1511 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1512 {
1513         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1514         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1515
1516         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1517                 return total;
1518
1519         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1520 }
1521
1522 static unsigned long power_of(int cpu)
1523 {
1524         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1525 }
1526
1527 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1528
1529 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1530 {
1531         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1532         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1533
1534         if (nr_running)
1535                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1536         else
1537                 rq->avg_load_per_task = 0;
1538
1539         return rq->avg_load_per_task;
1540 }
1541
1542 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1543
1544 /*
1545  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1546  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1547  * group is a fraction of its parents load.
1548  */
1549 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1550 {
1551         unsigned long load;
1552         long cpu = (long)data;
1553
1554         if (!tg->parent) {
1555                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1556         } else {
1557                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1558                 load *= tg->se[cpu]->load.weight;
1559                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1560         }
1561
1562         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1563
1564         return 0;
1565 }
1566
1567 static void update_h_load(long cpu)
1568 {
1569         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1570 }
1571
1572 #endif
1573
1574 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1575
1576 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1577
1578 /*
1579  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1580  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1581  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1582  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1583  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1584  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1585  */
1586 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1587         __releases(this_rq->lock)
1588         __acquires(busiest->lock)
1589         __acquires(this_rq->lock)
1590 {
1591         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1592         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1593
1594         return 1;
1595 }
1596
1597 #else
1598 /*
1599  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1600  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1601  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1602  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1603  * regardless of entry order into the function.
1604  */
1605 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1606         __releases(this_rq->lock)
1607         __acquires(busiest->lock)
1608         __acquires(this_rq->lock)
1609 {
1610         int ret = 0;
1611
1612         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1613                 if (busiest < this_rq) {
1614                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1615                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1616                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1617                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1618                         ret = 1;
1619                 } else
1620                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1621                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1622         }
1623         return ret;
1624 }
1625
1626 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1627
1628 /*
1629  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1630  */
1631 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1632 {
1633         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1634                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1635                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1636                 BUG_ON(1);
1637         }
1638
1639         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1640 }
1641
1642 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1643         __releases(busiest->lock)
1644 {
1645         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1646         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1647 }
1648
1649 /*
1650  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1651  *
1652  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1653  * you need to do so manually before calling.
1654  */
1655 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1656         __acquires(rq1->lock)
1657         __acquires(rq2->lock)
1658 {
1659         BUG_ON(!irqs_disabled());
1660         if (rq1 == rq2) {
1661                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1662                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1663         } else {
1664                 if (rq1 < rq2) {
1665                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1666                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1667                 } else {
1668                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1669                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1670                 }
1671         }
1672 }
1673
1674 /*
1675  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1676  *
1677  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1678  * you need to do so manually after calling.
1679  */
1680 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1681         __releases(rq1->lock)
1682         __releases(rq2->lock)
1683 {
1684         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1685         if (rq1 != rq2)
1686                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1687         else
1688                 __release(rq2->lock);
1689 }
1690
1691 #endif
1692
1693 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1694 static void update_sysctl(void);
1695 static int get_update_sysctl_factor(void);
1696 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
1697
1698 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1699 {
1700         set_task_rq(p, cpu);
1701 #ifdef CONFIG_SMP
1702         /*
1703          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1704          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1705          * per-task data have been completed by this moment.
1706          */
1707         smp_wmb();
1708         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1709 #endif
1710 }
1711
1712 static const struct sched_class rt_sched_class;
1713
1714 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1715 #define for_each_class(class) \
1716    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1717
1718 #include "sched_stats.h"
1719
1720 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1721 {
1722         rq->nr_running++;
1723 }
1724
1725 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1726 {
1727         rq->nr_running--;
1728 }
1729
1730 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1731 {
1732         /*
1733          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1734          */
1735         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1736                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1737                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1738                 return;
1739         }
1740
1741         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1742         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1743 }
1744
1745 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1746 {
1747         update_rq_clock(rq);
1748         sched_info_queued(p);
1749         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1750         p->se.on_rq = 1;
1751 }
1752
1753 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1754 {
1755         update_rq_clock(rq);
1756         sched_info_dequeued(p);
1757         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1758         p->se.on_rq = 0;
1759 }
1760
1761 /*
1762  * activate_task - move a task to the runqueue.
1763  */
1764 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1765 {
1766         if (task_contributes_to_load(p))
1767                 rq->nr_uninterruptible--;
1768
1769         enqueue_task(rq, p, flags);
1770         inc_nr_running(rq);
1771 }
1772
1773 /*
1774  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1775  */
1776 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1777 {
1778         if (task_contributes_to_load(p))
1779                 rq->nr_uninterruptible++;
1780
1781         dequeue_task(rq, p, flags);
1782         dec_nr_running(rq);
1783 }
1784
1785 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1786
1787 /*
1788  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1789  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1790  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1791  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1792  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1793  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1794  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
1795  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
1796  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
1797  */
1798 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1799 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1800
1801 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1802 static int sched_clock_irqtime;
1803
1804 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1805 {
1806         sched_clock_irqtime = 1;
1807 }
1808
1809 void disable_sched_clock_irqtime(void)
1810 {
1811         sched_clock_irqtime = 0;
1812 }
1813
1814 #ifndef CONFIG_64BIT
1815 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1816
1817 static inline void irq_time_write_begin(void)
1818 {
1819         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1820         smp_wmb();
1821 }
1822
1823 static inline void irq_time_write_end(void)
1824 {
1825         smp_wmb();
1826         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1827 }
1828
1829 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1830 {
1831         u64 irq_time;
1832         unsigned seq;
1833
1834         do {
1835                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1836                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1837                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1838         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1839
1840         return irq_time;
1841 }
1842 #else /* CONFIG_64BIT */
1843 static inline void irq_time_write_begin(void)
1844 {
1845 }
1846
1847 static inline void irq_time_write_end(void)
1848 {
1849 }
1850
1851 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1852 {
1853         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1854 }
1855 #endif /* CONFIG_64BIT */
1856
1857 /*
1858  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
1859  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
1860  */
1861 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
1862 {
1863         unsigned long flags;
1864         s64 delta;
1865         int cpu;
1866
1867         if (!sched_clock_irqtime)
1868                 return;
1869
1870         local_irq_save(flags);
1871
1872         cpu = smp_processor_id();
1873         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
1874         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
1875
1876         irq_time_write_begin();
1877         /*
1878          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
1879          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
1880          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
1881          * that do not consume any time, but still wants to run.
1882          */
1883         if (hardirq_count())
1884                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
1885         else if (in_serving_softirq() && !(curr->flags & PF_KSOFTIRQD))
1886                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
1887
1888         irq_time_write_end();
1889         local_irq_restore(flags);
1890 }
1891 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
1892
1893 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
1894 {
1895         s64 irq_delta;
1896
1897         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
1898
1899         /*
1900          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
1901          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
1902          * {soft,}irq region.
1903          *
1904          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
1905          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
1906          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
1907          * monotonic.
1908          *
1909          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
1910          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
1911          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
1912          * atomic ops.
1913          */
1914         if (irq_delta > delta)
1915                 irq_delta = delta;
1916
1917         rq->prev_irq_time += irq_delta;
1918         delta -= irq_delta;
1919         rq->clock_task += delta;
1920
1921         if (irq_delta && sched_feat(NONIRQ_POWER))
1922                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta);
1923 }
1924
1925 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
1926
1927 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
1928 {
1929         rq->clock_task += delta;
1930 }
1931
1932 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
1933
1934 #include "sched_idletask.c"
1935 #include "sched_fair.c"
1936 #include "sched_rt.c"
1937 #include "sched_autogroup.c"
1938 #include "sched_stoptask.c"
1939 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1940 # include "sched_debug.c"
1941 #endif
1942
1943 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
1944 {
1945         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
1946         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
1947
1948         if (stop) {
1949                 /*
1950                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
1951                  * userspace knows about and won't get confused about.
1952                  *
1953                  * Also, it will make PI more or less work without too
1954                  * much confusion -- but then, stop work should not
1955                  * rely on PI working anyway.
1956                  */
1957                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
1958
1959                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
1960         }
1961
1962         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
1963
1964         if (old_stop) {
1965                 /*
1966                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
1967                  * it can die in pieces.
1968                  */
1969                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
1970         }
1971 }
1972
1973 /*
1974  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1975  */
1976 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1977 {
1978         return p->static_prio;
1979 }
1980
1981 /*
1982  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1983  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1984  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1985  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1986  * estimator recalculates.
1987  */
1988 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1989 {
1990         int prio;
1991
1992         if (task_has_rt_policy(p))
1993                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1994         else
1995                 prio = __normal_prio(p);
1996         return prio;
1997 }
1998
1999 /*
2000  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2001  * taken into account by the scheduler. This value might
2002  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2003  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2004  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2005  */
2006 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2007 {
2008         p->normal_prio = normal_prio(p);
2009         /*
2010          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2011          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2012          * to the normal priority:
2013          */
2014         if (!rt_prio(p->prio))
2015                 return p->normal_prio;
2016         return p->prio;
2017 }
2018
2019 /**
2020  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2021  * @p: the task in question.
2022  */
2023 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2024 {
2025         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2026 }
2027
2028 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2029                                        const struct sched_class *prev_class,
2030                                        int oldprio, int running)
2031 {
2032         if (prev_class != p->sched_class) {
2033                 if (prev_class->switched_from)
2034                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2035                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2036         } else
2037                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2038 }
2039
2040 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2041 {
2042         const struct sched_class *class;
2043
2044         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2045                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2046         } else {
2047                 for_each_class(class) {
2048                         if (class == rq->curr->sched_class)
2049                                 break;
2050                         if (class == p->sched_class) {
2051                                 resched_task(rq->curr);
2052                                 break;
2053                         }
2054                 }
2055         }
2056
2057         /*
2058          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2059          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2060          */
2061         if (rq->curr->se.on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2062                 rq->skip_clock_update = 1;
2063 }
2064
2065 #ifdef CONFIG_SMP
2066 /*
2067  * Is this task likely cache-hot:
2068  */
2069 static int
2070 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2071 {
2072         s64 delta;
2073
2074         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2075                 return 0;
2076
2077         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2078                 return 0;
2079
2080         /*
2081          * Buddy candidates are cache hot:
2082          */
2083         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2084                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2085                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2086                 return 1;
2087
2088         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2089                 return 1;
2090         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2091                 return 0;
2092
2093         delta = now - p->se.exec_start;
2094
2095         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2096 }
2097
2098 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2099 {
2100 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2101         /*
2102          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2103          * ttwu() will sort out the placement.
2104          */
2105         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2106                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2107 #endif
2108
2109         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2110
2111         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2112                 p->se.nr_migrations++;
2113                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2114         }
2115
2116         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2117 }
2118
2119 struct migration_arg {
2120         struct task_struct *task;
2121         int dest_cpu;
2122 };
2123
2124 static int migration_cpu_stop(void *data);
2125
2126 /*
2127  * The task's runqueue lock must be held.
2128  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2129  */
2130 static bool migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2131 {
2132         /*
2133          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2134          * the next wake-up will properly place the task.
2135          */
2136         return p->se.on_rq || task_running(rq, p);
2137 }
2138
2139 /*
2140  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2141  *
2142  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2143  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2144  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2145  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2146  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2147  * @p has remained unscheduled the whole time.
2148  *
2149  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2150  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2151  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2152  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2153  * waiting to become inactive.
2154  */
2155 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2156 {
2157         unsigned long flags;
2158         int running, on_rq;
2159         unsigned long ncsw;
2160         struct rq *rq;
2161
2162         for (;;) {
2163                 /*
2164                  * We do the initial early heuristics without holding
2165                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2166                  * the runqueue lock when things look like they will
2167                  * work out!
2168                  */
2169                 rq = task_rq(p);
2170
2171                 /*
2172                  * If the task is actively running on another CPU
2173                  * still, just relax and busy-wait without holding
2174                  * any locks.
2175                  *
2176                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2177                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2178                  * But we don't care, since "task_running()" will
2179                  * return false if the runqueue has changed and p
2180                  * is actually now running somewhere else!
2181                  */
2182                 while (task_running(rq, p)) {
2183                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2184                                 return 0;
2185                         cpu_relax();
2186                 }
2187
2188                 /*
2189                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2190                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2191                  * just go back and repeat.
2192                  */
2193                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2194                 trace_sched_wait_task(p);
2195                 running = task_running(rq, p);
2196                 on_rq = p->se.on_rq;
2197                 ncsw = 0;
2198                 if (!match_state || p->state == match_state)
2199                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2200                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2201
2202                 /*
2203                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2204                  */
2205                 if (unlikely(!ncsw))
2206                         break;
2207
2208                 /*
2209                  * Was it really running after all now that we
2210                  * checked with the proper locks actually held?
2211                  *
2212                  * Oops. Go back and try again..
2213                  */
2214                 if (unlikely(running)) {
2215                         cpu_relax();
2216                         continue;
2217                 }
2218
2219                 /*
2220                  * It's not enough that it's not actively running,
2221                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2222                  * preempted!
2223                  *
2224                  * So if it was still runnable (but just not actively
2225                  * running right now), it's preempted, and we should
2226                  * yield - it could be a while.
2227                  */
2228                 if (unlikely(on_rq)) {
2229                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2230                         continue;
2231                 }
2232
2233                 /*
2234                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2235                  * runnable, which means that it will never become
2236                  * running in the future either. We're all done!
2237                  */
2238                 break;
2239         }
2240
2241         return ncsw;
2242 }
2243
2244 /***
2245  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2246  * @p: the to-be-kicked thread
2247  *
2248  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2249  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2250  *
2251  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2252  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2253  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2254  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2255  * achieved as well.
2256  */
2257 void kick_process(struct task_struct *p)
2258 {
2259         int cpu;
2260
2261         preempt_disable();
2262         cpu = task_cpu(p);
2263         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2264                 smp_send_reschedule(cpu);
2265         preempt_enable();
2266 }
2267 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2268 #endif /* CONFIG_SMP */
2269
2270 /**
2271  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2272  * @p:          the task to evaluate
2273  * @func:       the function to be called
2274  * @info:       the function call argument
2275  *
2276  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2277  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2278  */
2279 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2280                               void (*func) (void *info), void *info)
2281 {
2282         int cpu;
2283
2284         preempt_disable();
2285         cpu = task_cpu(p);
2286         if (task_curr(p))
2287                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2288         preempt_enable();
2289 }
2290
2291 #ifdef CONFIG_SMP
2292 /*
2293  * ->cpus_allowed is protected by either TASK_WAKING or rq->lock held.
2294  */
2295 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2296 {
2297         int dest_cpu;
2298         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2299
2300         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2301         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2302                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2303                         return dest_cpu;
2304
2305         /* Any allowed, online CPU? */
2306         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2307         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2308                 return dest_cpu;
2309
2310         /* No more Mr. Nice Guy. */
2311         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2312         /*
2313          * Don't tell them about moving exiting tasks or
2314          * kernel threads (both mm NULL), since they never
2315          * leave kernel.
2316          */
2317         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2318                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2319                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2320         }
2321
2322         return dest_cpu;
2323 }
2324
2325 /*
2326  * The caller (fork, wakeup) owns TASK_WAKING, ->cpus_allowed is stable.
2327  */
2328 static inline
2329 int select_task_rq(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2330 {
2331         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, sd_flags, wake_flags);
2332
2333         /*
2334          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2335          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2336          * cpu.
2337          *
2338          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2339          *
2340          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2341          *   not worry about this generic constraint ]
2342          */
2343         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2344                      !cpu_online(cpu)))
2345                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2346
2347         return cpu;
2348 }
2349
2350 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2351 {
2352         s64 diff = sample - *avg;
2353         *avg += diff >> 3;
2354 }
2355 #endif
2356
2357 static inline void ttwu_activate(struct task_struct *p, struct rq *rq,
2358                                  bool is_sync, bool is_migrate, bool is_local,
2359                                  unsigned long en_flags)
2360 {
2361         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2362         if (is_sync)
2363                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2364         if (is_migrate)
2365                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2366         if (is_local)
2367                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2368         else
2369                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2370
2371         activate_task(rq, p, en_flags);
2372 }
2373
2374 static inline void ttwu_post_activation(struct task_struct *p, struct rq *rq,
2375                                         int wake_flags, bool success)
2376 {
2377         trace_sched_wakeup(p, success);
2378         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2379
2380         p->state = TASK_RUNNING;
2381 #ifdef CONFIG_SMP
2382         if (p->sched_class->task_woken)
2383                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2384
2385         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2386                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2387                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2388
2389                 if (delta > max)
2390                         rq->avg_idle = max;
2391                 else
2392                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2393                 rq->idle_stamp = 0;
2394         }
2395 #endif
2396         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2397         if ((p->flags & PF_WQ_WORKER) && success)
2398                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2399 }
2400
2401 /**
2402  * try_to_wake_up - wake up a thread
2403  * @p: the thread to be awakened
2404  * @state: the mask of task states that can be woken
2405  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2406  *
2407  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2408  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2409  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2410  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2411  * runnable without the overhead of this.
2412  *
2413  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2414  * or @state didn't match @p's state.
2415  */
2416 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2417                           int wake_flags)
2418 {
2419         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2420         unsigned long flags;
2421         unsigned long en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
2422         struct rq *rq;
2423
2424         this_cpu = get_cpu();
2425
2426         smp_wmb();
2427         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2428         if (!(p->state & state))
2429                 goto out;
2430
2431         if (p->se.on_rq)
2432                 goto out_running;
2433
2434         cpu = task_cpu(p);
2435         orig_cpu = cpu;
2436
2437 #ifdef CONFIG_SMP
2438         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2439                 goto out_activate;
2440
2441         /*
2442          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2443          * we put the task in TASK_WAKING state.
2444          *
2445          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2446          */
2447         if (task_contributes_to_load(p)) {
2448                 if (likely(cpu_online(orig_cpu)))
2449                         rq->nr_uninterruptible--;
2450                 else
2451                         this_rq()->nr_uninterruptible--;
2452         }
2453         p->state = TASK_WAKING;
2454
2455         if (p->sched_class->task_waking) {
2456                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2457                 en_flags |= ENQUEUE_WAKING;
2458         }
2459
2460         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2461         if (cpu != orig_cpu)
2462                 set_task_cpu(p, cpu);
2463         __task_rq_unlock(rq);
2464
2465         rq = cpu_rq(cpu);
2466         raw_spin_lock(&rq->lock);
2467
2468         /*
2469          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2470          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2471          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2472          * cpu we just moved it to.
2473          */
2474         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2475         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2476
2477 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2478         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2479         if (cpu == this_cpu)
2480                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2481         else {
2482                 struct sched_domain *sd;
2483                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2484                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2485                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2486                                 break;
2487                         }
2488                 }
2489         }
2490 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2491
2492 out_activate:
2493 #endif /* CONFIG_SMP */
2494         ttwu_activate(p, rq, wake_flags & WF_SYNC, orig_cpu != cpu,
2495                       cpu == this_cpu, en_flags);
2496         success = 1;
2497 out_running:
2498         ttwu_post_activation(p, rq, wake_flags, success);
2499 out:
2500         task_rq_unlock(rq, &flags);
2501         put_cpu();
2502
2503         return success;
2504 }
2505
2506 /**
2507  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2508  * @p: the thread to be awakened
2509  *
2510  * Put @p on the run-queue if it's not alredy there.  The caller must
2511  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2512  * the current task.  this_rq() stays locked over invocation.
2513  */
2514 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2515 {
2516         struct rq *rq = task_rq(p);
2517         bool success = false;
2518
2519         BUG_ON(rq != this_rq());
2520         BUG_ON(p == current);
2521         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2522
2523         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2524                 return;
2525
2526         if (!p->se.on_rq) {
2527                 if (likely(!task_running(rq, p))) {
2528                         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2529                         schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2530                 }
2531                 ttwu_activate(p, rq, false, false, true, ENQUEUE_WAKEUP);
2532                 success = true;
2533         }
2534         ttwu_post_activation(p, rq, 0, success);
2535 }
2536
2537 /**
2538  * wake_up_process - Wake up a specific process
2539  * @p: The process to be woken up.
2540  *
2541  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2542  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2543  * running.
2544  *
2545  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2546  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2547  */
2548 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2549 {
2550         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2551 }
2552 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2553
2554 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2555 {
2556         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2557 }
2558
2559 /*
2560  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2561  * p is forked by current.
2562  *
2563  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2564  */
2565 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2566 {
2567         p->se.exec_start                = 0;
2568         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2569         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2570         p->se.nr_migrations             = 0;
2571
2572 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2573         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2574 #endif
2575
2576         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2577         p->se.on_rq = 0;
2578         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2579
2580 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2581         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2582 #endif
2583 }
2584
2585 /*
2586  * fork()/clone()-time setup:
2587  */
2588 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2589 {
2590         int cpu = get_cpu();
2591
2592         __sched_fork(p);
2593         /*
2594          * We mark the process as running here. This guarantees that
2595          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2596          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2597          */
2598         p->state = TASK_RUNNING;
2599
2600         /*
2601          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2602          */
2603         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2604                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2605                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2606                         p->normal_prio = p->static_prio;
2607                 }
2608
2609                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2610                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2611                         p->normal_prio = p->static_prio;
2612                         set_load_weight(p);
2613                 }
2614
2615                 /*
2616                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2617                  * fulfilled its duty:
2618                  */
2619                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2620         }
2621
2622         /*
2623          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2624          */
2625         p->prio = current->normal_prio;
2626
2627         if (!rt_prio(p->prio))
2628                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2629
2630         if (p->sched_class->task_fork)
2631                 p->sched_class->task_fork(p);
2632
2633         /*
2634          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2635          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2636          * is ran before sched_fork().
2637          *
2638          * Silence PROVE_RCU.
2639          */
2640         rcu_read_lock();
2641         set_task_cpu(p, cpu);
2642         rcu_read_unlock();
2643
2644 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2645         if (likely(sched_info_on()))
2646                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2647 #endif
2648 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2649         p->oncpu = 0;
2650 #endif
2651 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2652         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2653         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2654 #endif
2655 #ifdef CONFIG_SMP
2656         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2657 #endif
2658
2659         put_cpu();
2660 }
2661
2662 /*
2663  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2664  *
2665  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2666  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2667  * on the runqueue and wakes it.
2668  */
2669 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2670 {
2671         unsigned long flags;
2672         struct rq *rq;
2673         int cpu __maybe_unused = get_cpu();
2674
2675 #ifdef CONFIG_SMP
2676         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2677         p->state = TASK_WAKING;
2678
2679         /*
2680          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2681          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2682          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2683          *
2684          * We set TASK_WAKING so that select_task_rq() can drop rq->lock
2685          * without people poking at ->cpus_allowed.
2686          */
2687         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2688         set_task_cpu(p, cpu);
2689
2690         p->state = TASK_RUNNING;
2691         task_rq_unlock(rq, &flags);
2692 #endif
2693
2694         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2695         activate_task(rq, p, 0);
2696         trace_sched_wakeup_new(p, 1);
2697         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2698 #ifdef CONFIG_SMP
2699         if (p->sched_class->task_woken)
2700                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2701 #endif
2702         task_rq_unlock(rq, &flags);
2703         put_cpu();
2704 }
2705
2706 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2707
2708 /**
2709  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2710  * @notifier: notifier struct to register
2711  */
2712 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2713 {
2714         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2715 }
2716 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2717
2718 /**
2719  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2720  * @notifier: notifier struct to unregister
2721  *
2722  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2723  */
2724 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2725 {
2726         hlist_del(&notifier->link);
2727 }
2728 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2729
2730 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2731 {
2732         struct preempt_notifier *notifier;
2733         struct hlist_node *node;
2734
2735         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2736                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2737 }
2738
2739 static void
2740 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2741                                  struct task_struct *next)
2742 {
2743         struct preempt_notifier *notifier;
2744         struct hlist_node *node;
2745
2746         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2747                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2748 }
2749
2750 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2751
2752 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2753 {
2754 }
2755
2756 static void
2757 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2758                                  struct task_struct *next)
2759 {
2760 }
2761
2762 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2763
2764 /**
2765  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2766  * @rq: the runqueue preparing to switch
2767  * @prev: the current task that is being switched out
2768  * @next: the task we are going to switch to.
2769  *
2770  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2771  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2772  * switch.
2773  *
2774  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2775  * hooks.
2776  */
2777 static inline void
2778 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2779                     struct task_struct *next)
2780 {
2781         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2782         prepare_lock_switch(rq, next);
2783         prepare_arch_switch(next);
2784 }
2785
2786 /**
2787  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2788  * @rq: runqueue associated with task-switch
2789  * @prev: the thread we just switched away from.
2790  *
2791  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2792  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2793  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2794  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2795  *
2796  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2797  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2798  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2799  * details.)
2800  */
2801 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2802         __releases(rq->lock)
2803 {
2804         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2805         long prev_state;
2806
2807         rq->prev_mm = NULL;
2808
2809         /*
2810          * A task struct has one reference for the use as "current".
2811          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2812          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2813          * the scheduled task must drop that reference.
2814          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2815          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2816          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2817          * be dropped twice.
2818          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2819          */
2820         prev_state = prev->state;
2821         finish_arch_switch(prev);
2822 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2823         local_irq_disable();
2824 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2825         perf_event_task_sched_in(current);
2826 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2827         local_irq_enable();
2828 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2829         finish_lock_switch(rq, prev);
2830
2831         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2832         if (mm)
2833                 mmdrop(mm);
2834         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2835                 /*
2836                  * Remove function-return probe instances associated with this
2837                  * task and put them back on the free list.
2838                  */
2839                 kprobe_flush_task(prev);
2840                 put_task_struct(prev);
2841         }
2842 }
2843
2844 #ifdef CONFIG_SMP
2845
2846 /* assumes rq->lock is held */
2847 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2848 {
2849         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2850                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2851 }
2852
2853 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2854 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2855 {
2856         if (rq->post_schedule) {
2857                 unsigned long flags;
2858
2859                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2860                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2861                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2862                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2863
2864                 rq->post_schedule = 0;
2865         }
2866 }
2867
2868 #else
2869
2870 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2871 {
2872 }
2873
2874 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2875 {
2876 }
2877
2878 #endif
2879
2880 /**
2881  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2882  * @prev: the thread we just switched away from.
2883  */
2884 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2885         __releases(rq->lock)
2886 {
2887         struct rq *rq = this_rq();
2888
2889         finish_task_switch(rq, prev);
2890
2891         /*
2892          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2893          * task_switch?
2894          */
2895         post_schedule(rq);
2896
2897 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2898         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2899         preempt_enable();
2900 #endif
2901         if (current->set_child_tid)
2902                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2903 }
2904
2905 /*
2906  * context_switch - switch to the new MM and the new
2907  * thread's register state.
2908  */
2909 static inline void
2910 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2911                struct task_struct *next)
2912 {
2913         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2914
2915         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2916         trace_sched_switch(prev, next);
2917         mm = next->mm;
2918         oldmm = prev->active_mm;
2919         /*
2920          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2921          * combine the page table reload and the switch backend into
2922          * one hypercall.
2923          */
2924         arch_start_context_switch(prev);
2925
2926         if (!mm) {
2927                 next->active_mm = oldmm;
2928                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2929                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2930         } else
2931                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2932
2933         if (!prev->mm) {
2934                 prev->active_mm = NULL;
2935                 rq->prev_mm = oldmm;
2936         }
2937         /*
2938          * Since the runqueue lock will be released by the next
2939          * task (which is an invalid locking op but in the case
2940          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2941          * do an early lockdep release here:
2942          */
2943 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2944         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2945 #endif
2946
2947         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2948         switch_to(prev, next, prev);
2949
2950         barrier();
2951         /*
2952          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2953          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2954          * frame will be invalid.
2955          */
2956         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2957 }
2958
2959 /*
2960  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2961  *
2962  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2963  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2964  * number of context switches performed since bootup.
2965  */
2966 unsigned long nr_running(void)
2967 {
2968         unsigned long i, sum = 0;
2969
2970         for_each_online_cpu(i)
2971                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2972
2973         return sum;
2974 }
2975
2976 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2977 {
2978         unsigned long i, sum = 0;
2979
2980         for_each_possible_cpu(i)
2981                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2982
2983         /*
2984          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2985          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2986          */
2987         if (unlikely((long)sum < 0))
2988                 sum = 0;
2989
2990         return sum;
2991 }
2992
2993 unsigned long long nr_context_switches(void)
2994 {
2995         int i;
2996         unsigned long long sum = 0;
2997
2998         for_each_possible_cpu(i)
2999                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3000
3001         return sum;
3002 }
3003
3004 unsigned long nr_iowait(void)
3005 {
3006         unsigned long i, sum = 0;
3007
3008         for_each_possible_cpu(i)
3009                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3010
3011         return sum;
3012 }
3013
3014 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3015 {
3016         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3017         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3018 }
3019
3020 unsigned long this_cpu_load(void)
3021 {
3022         struct rq *this = this_rq();
3023         return this->cpu_load[0];
3024 }
3025
3026
3027 /* Variables and functions for calc_load */
3028 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3029 static unsigned long calc_load_update;
3030 unsigned long avenrun[3];
3031 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3032
3033 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3034 {
3035         long nr_active, delta = 0;
3036
3037         nr_active = this_rq->nr_running;
3038         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3039
3040         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3041                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3042                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3043         }
3044
3045         return delta;
3046 }
3047
3048 static unsigned long
3049 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3050 {
3051         load *= exp;
3052         load += active * (FIXED_1 - exp);
3053         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3054         return load >> FSHIFT;
3055 }
3056
3057 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3058 /*
3059  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
3060  *
3061  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3062  */
3063 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
3064
3065 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3066 {
3067         long delta;
3068
3069         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3070         if (delta)
3071                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
3072 }
3073
3074 static long calc_load_fold_idle(void)
3075 {
3076         long delta = 0;
3077
3078         /*
3079          * Its got a race, we don't care...
3080          */
3081         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
3082                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
3083
3084         return delta;
3085 }
3086
3087 /**
3088  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3089  *
3090  * @x:         base of the power
3091  * @frac_bits: fractional bits of @x
3092  * @n:         power to raise @x to.
3093  *
3094  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3095  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3096  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3097  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3098  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3099  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3100  * vector.
3101  */
3102 static unsigned long
3103 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3104 {
3105         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3106
3107         if (n) for (;;) {
3108                 if (n & 1) {
3109                         result *= x;
3110                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3111                         result >>= frac_bits;
3112                 }
3113                 n >>= 1;
3114                 if (!n)
3115                         break;
3116                 x *= x;
3117                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3118                 x >>= frac_bits;
3119         }
3120
3121         return result;
3122 }
3123
3124 /*
3125  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3126  *
3127  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3128  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3129  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3130  *
3131  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3132  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3133  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3134  *
3135  *  ...
3136  *
3137  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3138  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3139  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3140  *
3141  * [1] application of the geometric series:
3142  *
3143  *              n         1 - x^(n+1)
3144  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3145  *             i=0          1 - x
3146  */
3147 static unsigned long
3148 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3149             unsigned long active, unsigned int n)
3150 {
3151
3152         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3153 }
3154
3155 /*
3156  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3157  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3158  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3159  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3160  *
3161  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3162  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3163  */
3164 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3165 {
3166         long delta, active, n;
3167
3168         if (time_before(jiffies, calc_load_update))
3169                 return;
3170
3171         /*
3172          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
3173          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
3174          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
3175          * due to NO_HZ.
3176          */
3177         delta = calc_load_fold_idle();
3178         if (delta)
3179                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3180
3181         /*
3182          * If we were idle for multiple load cycles, apply them.
3183          */
3184         if (ticks >= LOAD_FREQ) {
3185                 n = ticks / LOAD_FREQ;
3186
3187                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3188                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3189
3190                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3191                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3192                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3193
3194                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3195         }
3196
3197         /*
3198          * Its possible the remainder of the above division also crosses
3199          * a LOAD_FREQ period, the regular check in calc_global_load()
3200          * which comes after this will take care of that.
3201          *
3202          * Consider us being 11 ticks before a cycle completion, and us
3203          * sleeping for 4*LOAD_FREQ + 22 ticks, then the above code will
3204          * age us 4 cycles, and the test in calc_global_load() will
3205          * pick up the final one.
3206          */
3207 }
3208 #else
3209 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3210 {
3211 }
3212
3213 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3214 {
3215         return 0;
3216 }
3217
3218 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3219 {
3220 }
3221 #endif
3222
3223 /**
3224  * get_avenrun - get the load average array
3225  * @loads:      pointer to dest load array
3226  * @offset:     offset to add
3227  * @shift:      shift count to shift the result left
3228  *
3229  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3230  */
3231 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3232 {
3233         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3234         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3235         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3236 }
3237
3238 /*
3239  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3240  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3241  */
3242 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3243 {
3244         long active;
3245
3246         calc_global_nohz(ticks);
3247
3248         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3249                 return;
3250
3251         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3252         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3253
3254         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3255         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3256         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3257
3258         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3259 }
3260
3261 /*
3262  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3263  * active count.
3264  */
3265 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3266 {
3267         long delta;
3268
3269         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3270                 return;
3271
3272         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3273         delta += calc_load_fold_idle();
3274         if (delta)
3275                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3276
3277         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3278 }
3279
3280 /*
3281  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3282  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3283  *
3284  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3285  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3286  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3287  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3288  *
3289  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3290  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3291  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3292  *
3293  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3294  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3295  * particular idx is approximated to be zero.
3296  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3297  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3298  * based on 128 point scale.
3299  * Example:
3300  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3301  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3302  *
3303  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3304  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3305  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3306  */
3307 #define DEGRADE_SHIFT           7
3308 static const unsigned char
3309                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3310 static const unsigned char
3311                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3312                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3313                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3314                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3315                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3316                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3317
3318 /*
3319  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3320  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3321  * adding any new load.
3322  */
3323 static unsigned long
3324 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3325 {
3326         int j = 0;
3327
3328         if (!missed_updates)
3329                 return load;
3330
3331         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3332                 return 0;
3333
3334         if (idx == 1)
3335                 return load >> missed_updates;
3336
3337         while (missed_updates) {
3338                 if (missed_updates % 2)
3339                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3340
3341                 missed_updates >>= 1;
3342                 j++;
3343         }
3344         return load;
3345 }
3346
3347 /*
3348  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3349  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3350  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3351  */
3352 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3353 {
3354         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3355         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
3356         unsigned long pending_updates;
3357         int i, scale;
3358
3359         this_rq->nr_load_updates++;
3360
3361         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
3362         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3363                 return;
3364
3365         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3366         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3367
3368         /* Update our load: */
3369         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3370         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3371                 unsigned long old_load, new_load;
3372
3373                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3374
3375                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3376                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3377                 new_load = this_load;
3378                 /*
3379                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3380                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3381                  * example.
3382                  */
3383                 if (new_load > old_load)
3384                         new_load += scale - 1;
3385
3386                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3387         }
3388
3389         sched_avg_update(this_rq);
3390 }
3391
3392 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3393 {
3394         update_cpu_load(this_rq);
3395
3396         calc_load_account_active(this_rq);
3397 }
3398
3399 #ifdef CONFIG_SMP
3400
3401 /*
3402  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3403  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3404  */
3405 void sched_exec(void)
3406 {
3407         struct task_struct *p = current;
3408         unsigned long flags;
3409         struct rq *rq;
3410         int dest_cpu;
3411
3412         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3413         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3414         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3415                 goto unlock;
3416
3417         /*
3418          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3419          */
3420         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) &&
3421             likely(cpu_active(dest_cpu)) && migrate_task(p, rq)) {
3422                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3423
3424                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3425                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
3426                 return;
3427         }
3428 unlock:
3429         task_rq_unlock(rq, &flags);
3430 }
3431
3432 #endif
3433
3434 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3435
3436 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3437
3438 /*
3439  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3440  * @p in case that task is currently running.
3441  *
3442  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3443  */
3444 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3445 {
3446         u64 ns = 0;
3447
3448         if (task_current(rq, p)) {
3449                 update_rq_clock(rq);
3450                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
3451                 if ((s64)ns < 0)
3452                         ns = 0;
3453         }
3454
3455         return ns;
3456 }
3457
3458 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3459 {
3460         unsigned long flags;
3461         struct rq *rq;
3462         u64 ns = 0;
3463
3464         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3465         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3466         task_rq_unlock(rq, &flags);
3467
3468         return ns;
3469 }
3470
3471 /*
3472  * Return accounted runtime for the task.
3473  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3474  * pending runtime that have not been accounted yet.
3475  */
3476 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3477 {
3478         unsigned long flags;
3479         struct rq *rq;
3480         u64 ns = 0;
3481
3482         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3483         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3484         task_rq_unlock(rq, &flags);
3485
3486         return ns;
3487 }
3488
3489 /*
3490  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3491  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3492  * pending runtime that have not been accounted yet.
3493  *
3494  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3495  * so the return value not includes other pending runtime that other
3496  * running tasks might have.
3497  */
3498 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3499 {
3500         struct task_cputime totals;
3501         unsigned long flags;
3502         struct rq *rq;
3503         u64 ns;
3504
3505         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3506         thread_group_cputime(p, &totals);
3507         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3508         task_rq_unlock(rq, &flags);
3509
3510         return ns;
3511 }
3512
3513 /*
3514  * Account user cpu time to a process.
3515  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3516  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3517  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3518  */
3519 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3520                        cputime_t cputime_scaled)
3521 {
3522         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3523         cputime64_t tmp;
3524
3525         /* Add user time to process. */
3526         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3527         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3528         account_group_user_time(p, cputime);
3529
3530         /* Add user time to cpustat. */
3531         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3532         if (TASK_NICE(p) > 0)
3533                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3534         else
3535                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3536
3537         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3538         /* Account for user time used */
3539         acct_update_integrals(p);
3540 }
3541
3542 /*
3543  * Account guest cpu time to a process.
3544  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3545  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3546  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3547  */
3548 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3549                                cputime_t cputime_scaled)
3550 {
3551         cputime64_t tmp;
3552         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3553
3554         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3555
3556         /* Add guest time to process. */
3557         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3558         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3559         account_group_user_time(p, cputime);
3560         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3561
3562         /* Add guest time to cpustat. */
3563         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3564                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3565                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3566         } else {
3567                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3568                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3569         }
3570 }
3571
3572 /*
3573  * Account system cpu time to a process.
3574  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3575  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3576  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3577  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3578  */
3579 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3580                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3581 {
3582         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3583         cputime64_t tmp;
3584
3585         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3586                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3587                 return;
3588         }
3589
3590         /* Add system time to process. */
3591         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3592         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3593         account_group_system_time(p, cputime);
3594
3595         /* Add system time to cpustat. */
3596         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3597         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3598                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3599         else if (in_serving_softirq())
3600                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3601         else
3602                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3603
3604         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3605
3606         /* Account for system time used */
3607         acct_update_integrals(p);
3608 }
3609
3610 /*
3611  * Account for involuntary wait time.
3612  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3613  */
3614 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3615 {
3616         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3617         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3618
3619         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3620 }
3621
3622 /*
3623  * Account for idle time.
3624  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3625  */
3626 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3627 {
3628         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3629         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3630         struct rq *rq = this_rq();
3631
3632         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3633                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3634         else
3635                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3636 }
3637
3638 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3639
3640 /*
3641  * Account a single tick of cpu time.
3642  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3643  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3644  */
3645 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3646 {
3647         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3648         struct rq *rq = this_rq();
3649
3650         if (user_tick)
3651                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3652         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3653                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3654                                     one_jiffy_scaled);
3655         else
3656                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3657 }
3658
3659 /*
3660  * Account multiple ticks of steal time.
3661  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3662  * @ticks: number of stolen ticks
3663  */
3664 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3665 {
3666         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3667 }
3668
3669 /*
3670  * Account multiple ticks of idle time.
3671  * @ticks: number of stolen ticks
3672  */
3673 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3674 {
3675         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3676 }
3677
3678 #endif
3679
3680 /*
3681  * Use precise platform statistics if available:
3682  */
3683 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3684 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3685 {
3686         *ut = p->utime;
3687         *st = p->stime;
3688 }
3689
3690 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3691 {
3692         struct task_cputime cputime;
3693
3694         thread_group_cputime(p, &cputime);
3695
3696         *ut = cputime.utime;
3697         *st = cputime.stime;
3698 }
3699 #else
3700
3701 #ifndef nsecs_to_cputime
3702 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3703 #endif
3704
3705 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3706 {
3707         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3708
3709         /*
3710          * Use CFS's precise accounting:
3711          */
3712         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3713
3714         if (total) {
3715                 u64 temp = rtime;
3716
3717                 temp *= utime;
3718                 do_div(temp, total);
3719                 utime = (cputime_t)temp;
3720         } else
3721                 utime = rtime;
3722
3723         /*
3724          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3725          */
3726         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3727         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3728
3729         *ut = p->prev_utime;
3730         *st = p->prev_stime;
3731 }
3732
3733 /*
3734  * Must be called with siglock held.
3735  */
3736 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3737 {
3738         struct signal_struct *sig = p->signal;
3739         struct task_cputime cputime;
3740         cputime_t rtime, utime, total;
3741
3742         thread_group_cputime(p, &cputime);
3743
3744         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3745         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3746
3747         if (total) {
3748                 u64 temp = rtime;
3749
3750                 temp *= cputime.utime;
3751                 do_div(temp, total);
3752                 utime = (cputime_t)temp;
3753         } else
3754                 utime = rtime;
3755
3756         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3757         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
3758                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
3759
3760         *ut = sig->prev_utime;
3761         *st = sig->prev_stime;
3762 }
3763 #endif