]> git.openfabrics.org - ~shefty/rdma-dev.git/blob - kernel/sched.c
Merge branch 'sched-core-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[~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 <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/stop_machine.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/debugfs.h>
71 #include <linux/ctype.h>
72 #include <linux/ftrace.h>
73 #include <linux/slab.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77 #include <asm/mutex.h>
78
79 #include "sched_cpupri.h"
80 #include "workqueue_sched.h"
81 #include "sched_autogroup.h"
82
83 #define CREATE_TRACE_POINTS
84 #include <trace/events/sched.h>
85
86 /*
87  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
88  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
89  * and back.
90  */
91 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
92 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
93 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
94
95 /*
96  * 'User priority' is the nice value converted to something we
97  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
98  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
99  */
100 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
101 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
102 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
103
104 /*
105  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
106  */
107 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
108
109 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
110 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
111
112 /*
113  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
114  *
115  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
116  * Timeslices get refilled after they expire.
117  */
118 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
119
120 /*
121  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
122  */
123 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
124
125 static inline int rt_policy(int policy)
126 {
127         if (policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR)
128                 return 1;
129         return 0;
130 }
131
132 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
133 {
134         return rt_policy(p->policy);
135 }
136
137 /*
138  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
139  */
140 struct rt_prio_array {
141         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
142         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
143 };
144
145 struct rt_bandwidth {
146         /* nests inside the rq lock: */
147         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
148         ktime_t                 rt_period;
149         u64                     rt_runtime;
150         struct hrtimer          rt_period_timer;
151 };
152
153 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
154
155 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
156
157 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
158 {
159         struct rt_bandwidth *rt_b =
160                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
161         ktime_t now;
162         int overrun;
163         int idle = 0;
164
165         for (;;) {
166                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
167                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
168
169                 if (!overrun)
170                         break;
171
172                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
173         }
174
175         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
176 }
177
178 static
179 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
180 {
181         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
182         rt_b->rt_runtime = runtime;
183
184         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
185
186         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
187                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
188         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
189 }
190
191 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
192 {
193         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
194 }
195
196 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
197 {
198         ktime_t now;
199
200         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
201                 return;
202
203         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
204                 return;
205
206         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
207         for (;;) {
208                 unsigned long delta;
209                 ktime_t soft, hard;
210
211                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
212                         break;
213
214                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
215                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
216
217                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
218                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
219                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
220                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
221                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
222         }
223         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
224 }
225
226 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
227 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
228 {
229         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
230 }
231 #endif
232
233 /*
234  * sched_domains_mutex serializes calls to init_sched_domains,
235  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
236  */
237 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
238
239 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
240
241 #include <linux/cgroup.h>
242
243 struct cfs_rq;
244
245 static LIST_HEAD(task_groups);
246
247 /* task group related information */
248 struct task_group {
249         struct cgroup_subsys_state css;
250
251 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
252         /* schedulable entities of this group on each cpu */
253         struct sched_entity **se;
254         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
255         struct cfs_rq **cfs_rq;
256         unsigned long shares;
257
258         atomic_t load_weight;
259 #endif
260
261 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
262         struct sched_rt_entity **rt_se;
263         struct rt_rq **rt_rq;
264
265         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
266 #endif
267
268         struct rcu_head rcu;
269         struct list_head list;
270
271         struct task_group *parent;
272         struct list_head siblings;
273         struct list_head children;
274
275 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
276         struct autogroup *autogroup;
277 #endif
278 };
279
280 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
281 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
282
283 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
284
285 # define ROOT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
286
287 /*
288  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
289  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
290  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
291  * too large, so as the shares value of a task group.
292  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
293  *  limitation from this.)
294  */
295 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
296 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
297
298 static int root_task_group_load = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
299 #endif
300
301 /* Default task group.
302  *      Every task in system belong to this group at bootup.
303  */
304 struct task_group root_task_group;
305
306 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
307
308 /* CFS-related fields in a runqueue */
309 struct cfs_rq {
310         struct load_weight load;
311         unsigned long nr_running;
312
313         u64 exec_clock;
314         u64 min_vruntime;
315 #ifndef CONFIG_64BIT
316         u64 min_vruntime_copy;
317 #endif
318
319         struct rb_root tasks_timeline;
320         struct rb_node *rb_leftmost;
321
322         struct list_head tasks;
323         struct list_head *balance_iterator;
324
325         /*
326          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
327          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
328          */
329         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
330
331 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
332         unsigned int nr_spread_over;
333 #endif
334
335 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
336         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
337
338         /*
339          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
340          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
341          * (like users, containers etc.)
342          *
343          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
344          * list is used during load balance.
345          */
346         int on_list;
347         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
348         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
349
350 #ifdef CONFIG_SMP
351         /*
352          * the part of load.weight contributed by tasks
353          */
354         unsigned long task_weight;
355
356         /*
357          *   h_load = weight * f(tg)
358          *
359          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
360          * this group.
361          */
362         unsigned long h_load;
363
364         /*
365          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
366          *
367          * load_stamp is the last time we updated the load average
368          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
369          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
370          */
371         u64 load_avg;
372         u64 load_period;
373         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
374
375         unsigned long load_contribution;
376 #endif
377 #endif
378 };
379
380 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
381 struct rt_rq {
382         struct rt_prio_array active;
383         unsigned long rt_nr_running;
384 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
385         struct {
386                 int curr; /* highest queued rt task prio */
387 #ifdef CONFIG_SMP
388                 int next; /* next highest */
389 #endif
390         } highest_prio;
391 #endif
392 #ifdef CONFIG_SMP
393         unsigned long rt_nr_migratory;
394         unsigned long rt_nr_total;
395         int overloaded;
396         struct plist_head pushable_tasks;
397 #endif
398         int rt_throttled;
399         u64 rt_time;
400         u64 rt_runtime;
401         /* Nests inside the rq lock: */
402         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
403
404 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
405         unsigned long rt_nr_boosted;
406
407         struct rq *rq;
408         struct list_head leaf_rt_rq_list;
409         struct task_group *tg;
410 #endif
411 };
412
413 #ifdef CONFIG_SMP
414
415 /*
416  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
417  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
418  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
419  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
420  * object.
421  *
422  */
423 struct root_domain {
424         atomic_t refcount;
425         atomic_t rto_count;
426         struct rcu_head rcu;
427         cpumask_var_t span;
428         cpumask_var_t online;
429
430         /*
431          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
432          * one runnable RT task.
433          */
434         cpumask_var_t rto_mask;
435         struct cpupri cpupri;
436 };
437
438 /*
439  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
440  * members (mimicking the global state we have today).
441  */
442 static struct root_domain def_root_domain;
443
444 #endif /* CONFIG_SMP */
445
446 /*
447  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
448  *
449  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
450  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
451  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
452  */
453 struct rq {
454         /* runqueue lock: */
455         raw_spinlock_t lock;
456
457         /*
458          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
459          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
460          */
461         unsigned long nr_running;
462         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
463         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
464         unsigned long last_load_update_tick;
465 #ifdef CONFIG_NO_HZ
466         u64 nohz_stamp;
467         unsigned char nohz_balance_kick;
468 #endif
469         int skip_clock_update;
470
471         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
472         struct load_weight load;
473         unsigned long nr_load_updates;
474         u64 nr_switches;
475
476         struct cfs_rq cfs;
477         struct rt_rq rt;
478
479 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
480         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
481         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
482 #endif
483 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
484         struct list_head leaf_rt_rq_list;
485 #endif
486
487         /*
488          * This is part of a global counter where only the total sum
489          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
490          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
491          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
492          */
493         unsigned long nr_uninterruptible;
494
495         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
496         unsigned long next_balance;
497         struct mm_struct *prev_mm;
498
499         u64 clock;
500         u64 clock_task;
501
502         atomic_t nr_iowait;
503
504 #ifdef CONFIG_SMP
505         struct root_domain *rd;
506         struct sched_domain *sd;
507
508         unsigned long cpu_power;
509
510         unsigned char idle_at_tick;
511         /* For active balancing */
512         int post_schedule;
513         int active_balance;
514         int push_cpu;
515         struct cpu_stop_work active_balance_work;
516         /* cpu of this runqueue: */
517         int cpu;
518         int online;
519
520         unsigned long avg_load_per_task;
521
522         u64 rt_avg;
523         u64 age_stamp;
524         u64 idle_stamp;
525         u64 avg_idle;
526 #endif
527
528 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
529         u64 prev_irq_time;
530 #endif
531
532         /* calc_load related fields */
533         unsigned long calc_load_update;
534         long calc_load_active;
535
536 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
537 #ifdef CONFIG_SMP
538         int hrtick_csd_pending;
539         struct call_single_data hrtick_csd;
540 #endif
541         struct hrtimer hrtick_timer;
542 #endif
543
544 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
545         /* latency stats */
546         struct sched_info rq_sched_info;
547         unsigned long long rq_cpu_time;
548         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
549
550         /* sys_sched_yield() stats */
551         unsigned int yld_count;
552
553         /* schedule() stats */
554         unsigned int sched_switch;
555         unsigned int sched_count;
556         unsigned int sched_goidle;
557
558         /* try_to_wake_up() stats */
559         unsigned int ttwu_count;
560         unsigned int ttwu_local;
561 #endif
562
563 #ifdef CONFIG_SMP
564         struct task_struct *wake_list;
565 #endif
566 };
567
568 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
569
570
571 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
572
573 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
574 {
575 #ifdef CONFIG_SMP
576         return rq->cpu;
577 #else
578         return 0;
579 #endif
580 }
581
582 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
583         rcu_dereference_check((p), \
584                               rcu_read_lock_held() || \
585                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
586
587 /*
588  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
589  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
590  *
591  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
592  * preempt-disabled sections.
593  */
594 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
595         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
596
597 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
598 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
599 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
600 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
601 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
602
603 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
604
605 /*
606  * Return the group to which this tasks belongs.
607  *
608  * We use task_subsys_state_check() and extend the RCU verification with
609  * pi->lock and rq->lock because cpu_cgroup_attach() holds those locks for each
610  * task it moves into the cgroup. Therefore by holding either of those locks,
611  * we pin the task to the current cgroup.
612  */
613 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
614 {
615         struct task_group *tg;
616         struct cgroup_subsys_state *css;
617
618         css = task_subsys_state_check(p, cpu_cgroup_subsys_id,
619                         lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
620                         lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock));
621         tg = container_of(css, struct task_group, css);
622
623         return autogroup_task_group(p, tg);
624 }
625
626 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
627 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
628 {
629 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
630         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
631         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
632 #endif
633
634 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
635         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
636         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
637 #endif
638 }
639
640 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
641
642 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
643 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
644 {
645         return NULL;
646 }
647
648 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
649
650 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
651
652 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
653 {
654         s64 delta;
655
656         if (rq->skip_clock_update > 0)
657                 return;
658
659         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
660         rq->clock += delta;
661         update_rq_clock_task(rq, delta);
662 }
663
664 /*
665  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
666  */
667 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
668 # define const_debug __read_mostly
669 #else
670 # define const_debug static const
671 #endif
672
673 /**
674  * runqueue_is_locked - Returns true if the current cpu runqueue is locked
675  * @cpu: the processor in question.
676  *
677  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
678  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
679  */
680 int runqueue_is_locked(int cpu)
681 {
682         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
683 }
684
685 /*
686  * Debugging: various feature bits
687  */
688
689 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
690         __SCHED_FEAT_##name ,
691
692 enum {
693 #include "sched_features.h"
694 };
695
696 #undef SCHED_FEAT
697
698 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
699         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
700
701 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
702 #include "sched_features.h"
703         0;
704
705 #undef SCHED_FEAT
706
707 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
708 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
709         #name ,
710
711 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
712 #include "sched_features.h"
713         NULL
714 };
715
716 #undef SCHED_FEAT
717
718 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
719 {
720         int i;
721
722         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
723                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
724                         seq_puts(m, "NO_");
725                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
726         }
727         seq_puts(m, "\n");
728
729         return 0;
730 }
731
732 static ssize_t
733 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
734                 size_t cnt, loff_t *ppos)
735 {
736         char buf[64];
737         char *cmp;
738         int neg = 0;
739         int i;
740
741         if (cnt > 63)
742                 cnt = 63;
743
744         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
745                 return -EFAULT;
746
747         buf[cnt] = 0;
748         cmp = strstrip(buf);
749
750         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
751                 neg = 1;
752                 cmp += 3;
753         }
754
755         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
756                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
757                         if (neg)
758                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
759                         else
760                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
761                         break;
762                 }
763         }
764
765         if (!sched_feat_names[i])
766                 return -EINVAL;
767
768         *ppos += cnt;
769
770         return cnt;
771 }
772
773 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
774 {
775         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
776 }
777
778 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
779         .open           = sched_feat_open,
780         .write          = sched_feat_write,
781         .read           = seq_read,
782         .llseek         = seq_lseek,
783         .release        = single_release,
784 };
785
786 static __init int sched_init_debug(void)
787 {
788         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
789                         &sched_feat_fops);
790
791         return 0;
792 }
793 late_initcall(sched_init_debug);
794
795 #endif
796
797 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
798
799 /*
800  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
801  * Limited because this is done with IRQs disabled.
802  */
803 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
804
805 /*
806  * period over which we average the RT time consumption, measured
807  * in ms.
808  *
809  * default: 1s
810  */
811 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
812
813 /*
814  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
815  * default: 1s
816  */
817 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
818
819 static __read_mostly int scheduler_running;
820
821 /*
822  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
823  * default: 0.95s
824  */
825 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
826
827 static inline u64 global_rt_period(void)
828 {
829         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
830 }
831
832 static inline u64 global_rt_runtime(void)
833 {
834         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
835                 return RUNTIME_INF;
836
837         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
838 }
839
840 #ifndef prepare_arch_switch
841 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
842 #endif
843 #ifndef finish_arch_switch
844 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
845 #endif
846
847 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
848 {
849         return rq->curr == p;
850 }
851
852 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
853 {
854 #ifdef CONFIG_SMP
855         return p->on_cpu;
856 #else
857         return task_current(rq, p);
858 #endif
859 }
860
861 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
862 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
863 {
864 #ifdef CONFIG_SMP
865         /*
866          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
867          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
868          * here.
869          */
870         next->on_cpu = 1;
871 #endif
872 }
873
874 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
875 {
876 #ifdef CONFIG_SMP
877         /*
878          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
879          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
880          * finished.
881          */
882         smp_wmb();
883         prev->on_cpu = 0;
884 #endif
885 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
886         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
887         rq->lock.owner = current;
888 #endif
889         /*
890          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
891          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
892          * prev into current:
893          */
894         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
895
896         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
897 }
898
899 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
900 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
901 {
902 #ifdef CONFIG_SMP
903         /*
904          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
905          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
906          * here.
907          */
908         next->on_cpu = 1;
909 #endif
910 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
911         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
912 #else
913         raw_spin_unlock(&rq->lock);
914 #endif
915 }
916
917 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
918 {
919 #ifdef CONFIG_SMP
920         /*
921          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
922          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
923          * finished.
924          */
925         smp_wmb();
926         prev->on_cpu = 0;
927 #endif
928 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
929         local_irq_enable();
930 #endif
931 }
932 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
933
934 /*
935  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
936  */
937 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
938         __acquires(rq->lock)
939 {
940         struct rq *rq;
941
942         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
943
944         for (;;) {
945                 rq = task_rq(p);
946                 raw_spin_lock(&rq->lock);
947                 if (likely(rq == task_rq(p)))
948                         return rq;
949                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
950         }
951 }
952
953 /*
954  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
955  */
956 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
957         __acquires(p->pi_lock)
958         __acquires(rq->lock)
959 {
960         struct rq *rq;
961
962         for (;;) {
963                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
964                 rq = task_rq(p);
965                 raw_spin_lock(&rq->lock);
966                 if (likely(rq == task_rq(p)))
967                         return rq;
968                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
969                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
970         }
971 }
972
973 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
974         __releases(rq->lock)
975 {
976         raw_spin_unlock(&rq->lock);
977 }
978
979 static inline void
980 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
981         __releases(rq->lock)
982         __releases(p->pi_lock)
983 {
984         raw_spin_unlock(&rq->lock);
985         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
986 }
987
988 /*
989  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
990  */
991 static struct rq *this_rq_lock(void)
992         __acquires(rq->lock)
993 {
994         struct rq *rq;
995
996         local_irq_disable();
997         rq = this_rq();
998         raw_spin_lock(&rq->lock);
999
1000         return rq;
1001 }
1002
1003 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1004 /*
1005  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1006  *
1007  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1008  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1009  * reschedule event.
1010  *
1011  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1012  * rq->lock.
1013  */
1014
1015 /*
1016  * Use hrtick when:
1017  *  - enabled by features
1018  *  - hrtimer is actually high res
1019  */
1020 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1021 {
1022         if (!sched_feat(HRTICK))
1023                 return 0;
1024         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1025                 return 0;
1026         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1027 }
1028
1029 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1030 {
1031         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1032                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1033 }
1034
1035 /*
1036  * High-resolution timer tick.
1037  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1038  */
1039 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1040 {
1041         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1042
1043         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1044
1045         raw_spin_lock(&rq->lock);
1046         update_rq_clock(rq);
1047         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1048         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1049
1050         return HRTIMER_NORESTART;
1051 }
1052
1053 #ifdef CONFIG_SMP
1054 /*
1055  * called from hardirq (IPI) context
1056  */
1057 static void __hrtick_start(void *arg)
1058 {
1059         struct rq *rq = arg;
1060
1061         raw_spin_lock(&rq->lock);
1062         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1063         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1064         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1065 }
1066
1067 /*
1068  * Called to set the hrtick timer state.
1069  *
1070  * called with rq->lock held and irqs disabled
1071  */
1072 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1073 {
1074         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1075         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1076
1077         hrtimer_set_expires(timer, time);
1078
1079         if (rq == this_rq()) {
1080                 hrtimer_restart(timer);
1081         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1082                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1083                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1084         }
1085 }
1086
1087 static int
1088 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1089 {
1090         int cpu = (int)(long)hcpu;
1091
1092         switch (action) {
1093         case CPU_UP_CANCELED:
1094         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1095         case CPU_DOWN_PREPARE:
1096         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1097         case CPU_DEAD:
1098         case CPU_DEAD_FROZEN:
1099                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1100                 return NOTIFY_OK;
1101         }
1102
1103         return NOTIFY_DONE;
1104 }
1105
1106 static __init void init_hrtick(void)
1107 {
1108         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1109 }
1110 #else
1111 /*
1112  * Called to set the hrtick timer state.
1113  *
1114  * called with rq->lock held and irqs disabled
1115  */
1116 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1117 {
1118         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1119                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1120 }
1121
1122 static inline void init_hrtick(void)
1123 {
1124 }
1125 #endif /* CONFIG_SMP */
1126
1127 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1128 {
1129 #ifdef CONFIG_SMP
1130         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1131
1132         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1133         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1134         rq->hrtick_csd.info = rq;
1135 #endif
1136
1137         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1138         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1139 }
1140 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1141 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1142 {
1143 }
1144
1145 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1146 {
1147 }
1148
1149 static inline void init_hrtick(void)
1150 {
1151 }
1152 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1153
1154 /*
1155  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1156  *
1157  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1158  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1159  * the target CPU.
1160  */
1161 #ifdef CONFIG_SMP
1162
1163 #ifndef tsk_is_polling
1164 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1165 #endif
1166
1167 static void resched_task(struct task_struct *p)
1168 {
1169         int cpu;
1170
1171         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1172
1173         if (test_tsk_need_resched(p))
1174                 return;
1175
1176         set_tsk_need_resched(p);
1177
1178         cpu = task_cpu(p);
1179         if (cpu == smp_processor_id())
1180                 return;
1181
1182         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1183         smp_mb();
1184         if (!tsk_is_polling(p))
1185                 smp_send_reschedule(cpu);
1186 }
1187
1188 static void resched_cpu(int cpu)
1189 {
1190         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1191         unsigned long flags;
1192
1193         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1194                 return;
1195         resched_task(cpu_curr(cpu));
1196         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1197 }
1198
1199 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1200 /*
1201  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1202  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1203  *
1204  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1205  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1206  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1207  */
1208 int get_nohz_timer_target(void)
1209 {
1210         int cpu = smp_processor_id();
1211         int i;
1212         struct sched_domain *sd;
1213
1214         rcu_read_lock();
1215         for_each_domain(cpu, sd) {
1216                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1217                         if (!idle_cpu(i)) {
1218                                 cpu = i;
1219                                 goto unlock;
1220                         }
1221                 }
1222         }
1223 unlock:
1224         rcu_read_unlock();
1225         return cpu;
1226 }
1227 /*
1228  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1229  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1230  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1231  * idle system the next event might even be infinite time into the
1232  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1233  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1234  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1235  * wheel for the next timer event.
1236  */
1237 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1238 {
1239         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1240
1241         if (cpu == smp_processor_id())
1242                 return;
1243
1244         /*
1245          * This is safe, as this function is called with the timer
1246          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1247          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1248          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1249          * timer into account automatically.
1250          */
1251         if (rq->curr != rq->idle)
1252                 return;
1253
1254         /*
1255          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1256          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1257          * idle task through an additional NOOP schedule()
1258          */
1259         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1260
1261         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1262         smp_mb();
1263         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1264                 smp_send_reschedule(cpu);
1265 }
1266
1267 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1268
1269 static u64 sched_avg_period(void)
1270 {
1271         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1272 }
1273
1274 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1275 {
1276         s64 period = sched_avg_period();
1277
1278         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1279                 /*
1280                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1281                  * optimising this loop into a divmod call.
1282                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1283                  */
1284                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1285                 rq->age_stamp += period;
1286                 rq->rt_avg /= 2;
1287         }
1288 }
1289
1290 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1291 {
1292         rq->rt_avg += rt_delta;
1293         sched_avg_update(rq);
1294 }
1295
1296 #else /* !CONFIG_SMP */
1297 static void resched_task(struct task_struct *p)
1298 {
1299         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1300         set_tsk_need_resched(p);
1301 }
1302
1303 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1304 {
1305 }
1306
1307 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1308 {
1309 }
1310 #endif /* CONFIG_SMP */
1311
1312 #if BITS_PER_LONG == 32
1313 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1314 #else
1315 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1316 #endif
1317
1318 #define WMULT_SHIFT     32
1319
1320 /*
1321  * Shift right and round:
1322  */
1323 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1324
1325 /*
1326  * delta *= weight / lw
1327  */
1328 static unsigned long
1329 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1330                 struct load_weight *lw)
1331 {
1332         u64 tmp;
1333
1334         /*
1335          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
1336          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
1337          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
1338          */
1339         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
1340                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
1341         else
1342                 tmp = (u64)delta_exec;
1343
1344         if (!lw->inv_weight) {
1345                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
1346
1347                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
1348                         lw->inv_weight = 1;
1349                 else if (unlikely(!w))
1350                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
1351                 else
1352                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
1353         }
1354
1355         /*
1356          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1357          */
1358         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1359                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1360                         WMULT_SHIFT/2);
1361         else
1362                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1363
1364         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1365 }
1366
1367 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1368 {
1369         lw->weight += inc;
1370         lw->inv_weight = 0;
1371 }
1372
1373 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1374 {
1375         lw->weight -= dec;
1376         lw->inv_weight = 0;
1377 }
1378
1379 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
1380 {
1381         lw->weight = w;
1382         lw->inv_weight = 0;
1383 }
1384
1385 /*
1386  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1387  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1388  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1389  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1390  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1391  * slice expiry etc.
1392  */
1393
1394 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1395 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1396
1397 /*
1398  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1399  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1400  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1401  * that remained on nice 0.
1402  *
1403  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1404  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1405  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1406  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1407  * the relative distance between them is ~25%.)
1408  */
1409 static const int prio_to_weight[40] = {
1410  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1411  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1412  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1413  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1414  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1415  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1416  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1417  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1418 };
1419
1420 /*
1421  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1422  *
1423  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1424  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1425  * into multiplications:
1426  */
1427 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1428  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1429  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1430  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1431  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1432  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1433  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1434  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1435  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1436 };
1437
1438 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1439 enum cpuacct_stat_index {
1440         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1441         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1442
1443         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1444 };
1445
1446 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1447 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1448 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1449                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1450 #else
1451 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1452 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1453                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1454 #endif
1455
1456 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1457 {
1458         update_load_add(&rq->load, load);
1459 }
1460
1461 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1462 {
1463         update_load_sub(&rq->load, load);
1464 }
1465
1466 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1467 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1468
1469 /*
1470  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1471  * leaving it for the final time.
1472  */
1473 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1474 {
1475         struct task_group *parent, *child;
1476         int ret;
1477
1478         rcu_read_lock();
1479         parent = &root_task_group;
1480 down:
1481         ret = (*down)(parent, data);
1482         if (ret)
1483                 goto out_unlock;
1484         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1485                 parent = child;
1486                 goto down;
1487
1488 up:
1489                 continue;
1490         }
1491         ret = (*up)(parent, data);
1492         if (ret)
1493                 goto out_unlock;
1494
1495         child = parent;
1496         parent = parent->parent;
1497         if (parent)
1498                 goto up;
1499 out_unlock:
1500         rcu_read_unlock();
1501
1502         return ret;
1503 }
1504
1505 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1506 {
1507         return 0;
1508 }
1509 #endif
1510
1511 #ifdef CONFIG_SMP
1512 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1513 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1514 {
1515         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1516 }
1517
1518 /*
1519  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1520  * according to the scheduling class and "nice" value.
1521  *
1522  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1523  * balance conservatively.
1524  */
1525 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1526 {
1527         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1528         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1529
1530         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1531                 return total;
1532
1533         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1534 }
1535
1536 /*
1537  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1538  * according to the scheduling class and "nice" value.
1539  */
1540 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1541 {
1542         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1543         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1544
1545         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1546                 return total;
1547
1548         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1549 }
1550
1551 static unsigned long power_of(int cpu)
1552 {
1553         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1554 }
1555
1556 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1557
1558 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1559 {
1560         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1561         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1562
1563         if (nr_running)
1564                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1565         else
1566                 rq->avg_load_per_task = 0;
1567
1568         return rq->avg_load_per_task;
1569 }
1570
1571 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1572
1573 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1574
1575 /*
1576  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1577  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1578  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1579  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1580  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1581  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1582  */
1583 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1584         __releases(this_rq->lock)
1585         __acquires(busiest->lock)
1586         __acquires(this_rq->lock)
1587 {
1588         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1589         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1590
1591         return 1;
1592 }
1593
1594 #else
1595 /*
1596  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1597  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1598  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1599  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1600  * regardless of entry order into the function.
1601  */
1602 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1603         __releases(this_rq->lock)
1604         __acquires(busiest->lock)
1605         __acquires(this_rq->lock)
1606 {
1607         int ret = 0;
1608
1609         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1610                 if (busiest < this_rq) {
1611                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1612                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1613                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1614                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1615                         ret = 1;
1616                 } else
1617                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1618                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1619         }
1620         return ret;
1621 }
1622
1623 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1624
1625 /*
1626  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1627  */
1628 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1629 {
1630         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1631                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1632                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1633                 BUG_ON(1);
1634         }
1635
1636         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1637 }
1638
1639 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1640         __releases(busiest->lock)
1641 {
1642         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1643         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1644 }
1645
1646 /*
1647  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1648  *
1649  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1650  * you need to do so manually before calling.
1651  */
1652 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1653         __acquires(rq1->lock)
1654         __acquires(rq2->lock)
1655 {
1656         BUG_ON(!irqs_disabled());
1657         if (rq1 == rq2) {
1658                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1659                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1660         } else {
1661                 if (rq1 < rq2) {
1662                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1663                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1664                 } else {
1665                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1666                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1667                 }
1668         }
1669 }
1670
1671 /*
1672  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1673  *
1674  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1675  * you need to do so manually after calling.
1676  */
1677 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1678         __releases(rq1->lock)
1679         __releases(rq2->lock)
1680 {
1681         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1682         if (rq1 != rq2)
1683                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1684         else
1685                 __release(rq2->lock);
1686 }
1687
1688 #else /* CONFIG_SMP */
1689
1690 /*
1691  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1692  *
1693  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1694  * you need to do so manually before calling.
1695  */
1696 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1697         __acquires(rq1->lock)
1698         __acquires(rq2->lock)
1699 {
1700         BUG_ON(!irqs_disabled());
1701         BUG_ON(rq1 != rq2);
1702         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1703         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1704 }
1705
1706 /*
1707  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1708  *
1709  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1710  * you need to do so manually after calling.
1711  */
1712 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1713         __releases(rq1->lock)
1714         __releases(rq2->lock)
1715 {
1716         BUG_ON(rq1 != rq2);
1717         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1718         __release(rq2->lock);
1719 }
1720
1721 #endif
1722
1723 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1724 static void update_sysctl(void);
1725 static int get_update_sysctl_factor(void);
1726 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
1727
1728 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1729 {
1730         set_task_rq(p, cpu);
1731 #ifdef CONFIG_SMP
1732         /*
1733          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1734          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1735          * per-task data have been completed by this moment.
1736          */
1737         smp_wmb();
1738         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1739 #endif
1740 }
1741
1742 static const struct sched_class rt_sched_class;
1743
1744 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1745 #define for_each_class(class) \
1746    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1747
1748 #include "sched_stats.h"
1749
1750 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1751 {
1752         rq->nr_running++;
1753 }
1754
1755 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1756 {
1757         rq->nr_running--;
1758 }
1759
1760 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1761 {
1762         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1763         struct load_weight *load = &p->se.load;
1764
1765         /*
1766          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1767          */
1768         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1769                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1770                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1771                 return;
1772         }
1773
1774         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
1775         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
1776 }
1777
1778 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1779 {
1780         update_rq_clock(rq);
1781         sched_info_queued(p);
1782         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1783 }
1784
1785 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1786 {
1787         update_rq_clock(rq);
1788         sched_info_dequeued(p);
1789         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1790 }
1791
1792 /*
1793  * activate_task - move a task to the runqueue.
1794  */
1795 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1796 {
1797         if (task_contributes_to_load(p))
1798                 rq->nr_uninterruptible--;
1799
1800         enqueue_task(rq, p, flags);
1801         inc_nr_running(rq);
1802 }
1803
1804 /*
1805  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1806  */
1807 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1808 {
1809         if (task_contributes_to_load(p))
1810                 rq->nr_uninterruptible++;
1811
1812         dequeue_task(rq, p, flags);
1813         dec_nr_running(rq);
1814 }
1815
1816 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1817
1818 /*
1819  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1820  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1821  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1822  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1823  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1824  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1825  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
1826  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
1827  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
1828  */
1829 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1830 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1831
1832 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1833 static int sched_clock_irqtime;
1834
1835 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1836 {
1837         sched_clock_irqtime = 1;
1838 }
1839
1840 void disable_sched_clock_irqtime(void)
1841 {
1842         sched_clock_irqtime = 0;
1843 }
1844
1845 #ifndef CONFIG_64BIT
1846 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
1847
1848 static inline void irq_time_write_begin(void)
1849 {
1850         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1851         smp_wmb();
1852 }
1853
1854 static inline void irq_time_write_end(void)
1855 {
1856         smp_wmb();
1857         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
1858 }
1859
1860 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1861 {
1862         u64 irq_time;
1863         unsigned seq;
1864
1865         do {
1866                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
1867                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
1868                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1869         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
1870
1871         return irq_time;
1872 }
1873 #else /* CONFIG_64BIT */
1874 static inline void irq_time_write_begin(void)
1875 {
1876 }
1877
1878 static inline void irq_time_write_end(void)
1879 {
1880 }
1881
1882 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
1883 {
1884         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
1885 }
1886 #endif /* CONFIG_64BIT */
1887
1888 /*
1889  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
1890  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
1891  */
1892 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
1893 {
1894         unsigned long flags;
1895         s64 delta;
1896         int cpu;
1897
1898         if (!sched_clock_irqtime)
1899                 return;
1900
1901         local_irq_save(flags);
1902
1903         cpu = smp_processor_id();
1904         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
1905         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
1906
1907         irq_time_write_begin();
1908         /*
1909          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
1910          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
1911          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
1912          * that do not consume any time, but still wants to run.
1913          */
1914         if (hardirq_count())
1915                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
1916         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
1917                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
1918
1919         irq_time_write_end();
1920         local_irq_restore(flags);
1921 }
1922 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
1923
1924 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
1925 {
1926         s64 irq_delta;
1927
1928         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
1929
1930         /*
1931          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
1932          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
1933          * {soft,}irq region.
1934          *
1935          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
1936          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
1937          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
1938          * monotonic.
1939          *
1940          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
1941          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
1942          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
1943          * atomic ops.
1944          */
1945         if (irq_delta > delta)
1946                 irq_delta = delta;
1947
1948         rq->prev_irq_time += irq_delta;
1949         delta -= irq_delta;
1950         rq->clock_task += delta;
1951
1952         if (irq_delta && sched_feat(NONIRQ_POWER))
1953                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta);
1954 }
1955
1956 static int irqtime_account_hi_update(void)
1957 {
1958         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
1959         unsigned long flags;
1960         u64 latest_ns;
1961         int ret = 0;
1962
1963         local_irq_save(flags);
1964         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
1965         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->irq))
1966                 ret = 1;
1967         local_irq_restore(flags);
1968         return ret;
1969 }
1970
1971 static int irqtime_account_si_update(void)
1972 {
1973         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
1974         unsigned long flags;
1975         u64 latest_ns;
1976         int ret = 0;
1977
1978         local_irq_save(flags);
1979         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
1980         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->softirq))
1981                 ret = 1;
1982         local_irq_restore(flags);
1983         return ret;
1984 }
1985
1986 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
1987
1988 #define sched_clock_irqtime     (0)
1989
1990 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
1991 {
1992         rq->clock_task += delta;
1993 }
1994
1995 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
1996
1997 #include "sched_idletask.c"
1998 #include "sched_fair.c"
1999 #include "sched_rt.c"
2000 #include "sched_autogroup.c"
2001 #include "sched_stoptask.c"
2002 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2003 # include "sched_debug.c"
2004 #endif
2005
2006 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2007 {
2008         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2009         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2010
2011         if (stop) {
2012                 /*
2013                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2014                  * userspace knows about and won't get confused about.
2015                  *
2016                  * Also, it will make PI more or less work without too
2017                  * much confusion -- but then, stop work should not
2018                  * rely on PI working anyway.
2019                  */
2020                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2021
2022                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2023         }
2024
2025         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2026
2027         if (old_stop) {
2028                 /*
2029                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2030                  * it can die in pieces.
2031                  */
2032                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2033         }
2034 }
2035
2036 /*
2037  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2038  */
2039 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2040 {
2041         return p->static_prio;
2042 }
2043
2044 /*
2045  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2046  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2047  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2048  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2049  * estimator recalculates.
2050  */
2051 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2052 {
2053         int prio;
2054
2055         if (task_has_rt_policy(p))
2056                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2057         else
2058                 prio = __normal_prio(p);
2059         return prio;
2060 }
2061
2062 /*
2063  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2064  * taken into account by the scheduler. This value might
2065  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2066  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2067  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2068  */
2069 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2070 {
2071         p->normal_prio = normal_prio(p);
2072         /*
2073          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2074          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2075          * to the normal priority:
2076          */
2077         if (!rt_prio(p->prio))
2078                 return p->normal_prio;
2079         return p->prio;
2080 }
2081
2082 /**
2083  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2084  * @p: the task in question.
2085  */
2086 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2087 {
2088         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2089 }
2090
2091 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2092                                        const struct sched_class *prev_class,
2093                                        int oldprio)
2094 {
2095         if (prev_class != p->sched_class) {
2096                 if (prev_class->switched_from)
2097                         prev_class->switched_from(rq, p);
2098                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2099         } else if (oldprio != p->prio)
2100                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2101 }
2102
2103 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2104 {
2105         const struct sched_class *class;
2106
2107         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2108                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2109         } else {
2110                 for_each_class(class) {
2111                         if (class == rq->curr->sched_class)
2112                                 break;
2113                         if (class == p->sched_class) {
2114                                 resched_task(rq->curr);
2115                                 break;
2116                         }
2117                 }
2118         }
2119
2120         /*
2121          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2122          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2123          */
2124         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2125                 rq->skip_clock_update = 1;
2126 }
2127
2128 #ifdef CONFIG_SMP
2129 /*
2130  * Is this task likely cache-hot:
2131  */
2132 static int
2133 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2134 {
2135         s64 delta;
2136
2137         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2138                 return 0;
2139
2140         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2141                 return 0;
2142
2143         /*
2144          * Buddy candidates are cache hot:
2145          */
2146         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2147                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2148                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2149                 return 1;
2150
2151         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2152                 return 1;
2153         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2154                 return 0;
2155
2156         delta = now - p->se.exec_start;
2157
2158         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2159 }
2160
2161 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2162 {
2163 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2164         /*
2165          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2166          * ttwu() will sort out the placement.
2167          */
2168         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2169                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2170
2171 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2172         /*
2173          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
2174          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
2175          *
2176          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
2177          * see set_task_rq().
2178          *
2179          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
2180          * task_rq_lock().
2181          */
2182         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
2183                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
2184 #endif
2185 #endif
2186
2187         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2188
2189         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2190                 p->se.nr_migrations++;
2191                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
2192         }
2193
2194         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2195 }
2196
2197 struct migration_arg {
2198         struct task_struct *task;
2199         int dest_cpu;
2200 };
2201
2202 static int migration_cpu_stop(void *data);
2203
2204 /*
2205  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2206  *
2207  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2208  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2209  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2210  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2211  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2212  * @p has remained unscheduled the whole time.
2213  *
2214  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2215  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2216  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2217  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2218  * waiting to become inactive.
2219  */
2220 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2221 {
2222         unsigned long flags;
2223         int running, on_rq;
2224         unsigned long ncsw;
2225         struct rq *rq;
2226
2227         for (;;) {
2228                 /*
2229                  * We do the initial early heuristics without holding
2230                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2231                  * the runqueue lock when things look like they will
2232                  * work out!
2233                  */
2234                 rq = task_rq(p);
2235
2236                 /*
2237                  * If the task is actively running on another CPU
2238                  * still, just relax and busy-wait without holding
2239                  * any locks.
2240                  *
2241                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2242                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2243                  * But we don't care, since "task_running()" will
2244                  * return false if the runqueue has changed and p
2245                  * is actually now running somewhere else!
2246                  */
2247                 while (task_running(rq, p)) {
2248                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2249                                 return 0;
2250                         cpu_relax();
2251                 }
2252
2253                 /*
2254                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2255                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2256                  * just go back and repeat.
2257                  */
2258                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2259                 trace_sched_wait_task(p);
2260                 running = task_running(rq, p);
2261                 on_rq = p->on_rq;
2262                 ncsw = 0;
2263                 if (!match_state || p->state == match_state)
2264                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2265                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2266
2267                 /*
2268                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2269                  */
2270                 if (unlikely(!ncsw))
2271                         break;
2272
2273                 /*
2274                  * Was it really running after all now that we
2275                  * checked with the proper locks actually held?
2276                  *
2277                  * Oops. Go back and try again..
2278                  */
2279                 if (unlikely(running)) {
2280                         cpu_relax();
2281                         continue;
2282                 }
2283
2284                 /*
2285                  * It's not enough that it's not actively running,
2286                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2287                  * preempted!
2288                  *
2289                  * So if it was still runnable (but just not actively
2290                  * running right now), it's preempted, and we should
2291                  * yield - it could be a while.
2292                  */
2293                 if (unlikely(on_rq)) {
2294                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
2295
2296                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2297                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
2298                         continue;
2299                 }
2300
2301                 /*
2302                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2303                  * runnable, which means that it will never become
2304                  * running in the future either. We're all done!
2305                  */
2306                 break;
2307         }
2308
2309         return ncsw;
2310 }
2311
2312 /***
2313  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2314  * @p: the to-be-kicked thread
2315  *
2316  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2317  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2318  *
2319  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
2320  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2321  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2322  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2323  * achieved as well.
2324  */
2325 void kick_process(struct task_struct *p)
2326 {
2327         int cpu;
2328
2329         preempt_disable();
2330         cpu = task_cpu(p);
2331         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2332                 smp_send_reschedule(cpu);
2333         preempt_enable();
2334 }
2335 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2336 #endif /* CONFIG_SMP */
2337
2338 #ifdef CONFIG_SMP
2339 /*
2340  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
2341  */
2342 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2343 {
2344         int dest_cpu;
2345         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2346
2347         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2348         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2349                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2350                         return dest_cpu;
2351
2352         /* Any allowed, online CPU? */
2353         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2354         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2355                 return dest_cpu;
2356
2357         /* No more Mr. Nice Guy. */
2358         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2359         /*
2360          * Don't tell them about moving exiting tasks or
2361          * kernel threads (both mm NULL), since they never
2362          * leave kernel.
2363          */
2364         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2365                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2366                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2367         }
2368
2369         return dest_cpu;
2370 }
2371
2372 /*
2373  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
2374  */
2375 static inline
2376 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2377 {
2378         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2379
2380         /*
2381          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2382          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2383          * cpu.
2384          *
2385          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2386          *
2387          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2388          *   not worry about this generic constraint ]
2389          */
2390         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2391                      !cpu_online(cpu)))
2392                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2393
2394         return cpu;
2395 }
2396
2397 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2398 {
2399         s64 diff = sample - *avg;
2400         *avg += diff >> 3;
2401 }
2402 #endif
2403
2404 static void
2405 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2406 {
2407 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2408         struct rq *rq = this_rq();
2409
2410 #ifdef CONFIG_SMP
2411         int this_cpu = smp_processor_id();
2412
2413         if (cpu == this_cpu) {
2414                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2415                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2416         } else {
2417                 struct sched_domain *sd;
2418
2419                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2420                 rcu_read_lock();
2421                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2422                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2423                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2424                                 break;
2425                         }
2426                 }
2427                 rcu_read_unlock();
2428         }
2429
2430         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
2431                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2432
2433 #endif /* CONFIG_SMP */
2434
2435         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2436         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2437
2438         if (wake_flags & WF_SYNC)
2439                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2440
2441 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2442 }
2443
2444 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
2445 {
2446         activate_task(rq, p, en_flags);
2447         p->on_rq = 1;
2448
2449         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2450         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
2451                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2452 }
2453
2454 /*
2455  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
2456  */
2457 static void
2458 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2459 {
2460         trace_sched_wakeup(p, true);
2461         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2462
2463         p->state = TASK_RUNNING;
2464 #ifdef CONFIG_SMP
2465         if (p->sched_class->task_woken)
2466                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2467
2468         if (rq->idle_stamp) {
2469                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2470                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2471
2472                 if (delta > max)
2473                         rq->avg_idle = max;
2474                 else
2475                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2476                 rq->idle_stamp = 0;
2477         }
2478 #endif
2479 }
2480
2481 static void
2482 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2483 {
2484 #ifdef CONFIG_SMP
2485         if (p->sched_contributes_to_load)
2486                 rq->nr_uninterruptible--;
2487 #endif
2488
2489         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
2490         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2491 }
2492
2493 /*
2494  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
2495  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
2496  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
2497  * the task is still ->on_rq.
2498  */
2499 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2500 {
2501         struct rq *rq;
2502         int ret = 0;
2503
2504         rq = __task_rq_lock(p);
2505         if (p->on_rq) {
2506                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2507                 ret = 1;
2508         }
2509         __task_rq_unlock(rq);
2510
2511         return ret;
2512 }
2513
2514 #ifdef CONFIG_SMP
2515 static void sched_ttwu_do_pending(struct task_struct *list)
2516 {
2517         struct rq *rq = this_rq();
2518
2519         raw_spin_lock(&rq->lock);
2520
2521         while (list) {
2522                 struct task_struct *p = list;
2523                 list = list->wake_entry;
2524                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2525         }
2526
2527         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2528 }
2529
2530 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
2531
2532 static void sched_ttwu_pending(void)
2533 {
2534         struct rq *rq = this_rq();
2535         struct task_struct *list = xchg(&rq->wake_list, NULL);
2536
2537         if (!list)
2538                 return;
2539
2540         sched_ttwu_do_pending(list);
2541 }
2542
2543 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
2544
2545 void scheduler_ipi(void)
2546 {
2547         struct rq *rq = this_rq();
2548         struct task_struct *list = xchg(&rq->wake_list, NULL);
2549
2550         if (!list)
2551                 return;
2552
2553         /*
2554          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
2555          * traditionally all their work was done from the interrupt return
2556          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
2557          * we do call them.
2558          *
2559          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
2560          * properly.
2561          *
2562          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
2563          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
2564          * somewhat pessimize the simple resched case.
2565          */
2566         irq_enter();
2567         sched_ttwu_do_pending(list);
2568         irq_exit();
2569 }
2570
2571 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
2572 {
2573         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2574         struct task_struct *next = rq->wake_list;
2575
2576         for (;;) {
2577                 struct task_struct *old = next;
2578
2579                 p->wake_entry = next;
2580                 next = cmpxchg(&rq->wake_list, old, p);
2581                 if (next == old)
2582                         break;
2583         }
2584
2585         if (!next)
2586                 smp_send_reschedule(cpu);
2587 }
2588
2589 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2590 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2591 {
2592         struct rq *rq;
2593         int ret = 0;
2594
2595         rq = __task_rq_lock(p);
2596         if (p->on_cpu) {
2597                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2598                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2599                 ret = 1;
2600         }
2601         __task_rq_unlock(rq);
2602
2603         return ret;
2604
2605 }
2606 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2607 #endif /* CONFIG_SMP */
2608
2609 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
2610 {
2611         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2612
2613 #if defined(CONFIG_SMP)
2614         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && cpu != smp_processor_id()) {
2615                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
2616                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
2617                 return;
2618         }
2619 #endif
2620
2621         raw_spin_lock(&rq->lock);
2622         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2623         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2624 }
2625
2626 /**
2627  * try_to_wake_up - wake up a thread
2628  * @p: the thread to be awakened
2629  * @state: the mask of task states that can be woken
2630  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2631  *
2632  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2633  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2634  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2635  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2636  * runnable without the overhead of this.
2637  *
2638  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2639  * or @state didn't match @p's state.
2640  */
2641 static int
2642 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2643 {
2644         unsigned long flags;
2645         int cpu, success = 0;
2646
2647         smp_wmb();
2648         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2649         if (!(p->state & state))
2650                 goto out;
2651
2652         success = 1; /* we're going to change ->state */
2653         cpu = task_cpu(p);
2654
2655         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2656                 goto stat;
2657
2658 #ifdef CONFIG_SMP
2659         /*
2660          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2661          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2662          */
2663         while (p->on_cpu) {
2664 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2665                 /*
2666                  * In case the architecture enables interrupts in
2667                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
2668                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
2669                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
2670                  * remote wakeup.
2671                  */
2672                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
2673                         goto stat;
2674 #else
2675                 cpu_relax();
2676 #endif
2677         }
2678         /*
2679          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
2680          */
2681         smp_rmb();
2682
2683         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2684         p->state = TASK_WAKING;
2685
2686         if (p->sched_class->task_waking)
2687                 p->sched_class->task_waking(p);
2688
2689         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2690         if (task_cpu(p) != cpu) {
2691                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2692                 set_task_cpu(p, cpu);
2693         }
2694 #endif /* CONFIG_SMP */
2695
2696         ttwu_queue(p, cpu);
2697 stat:
2698         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2699 out:
2700         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2701
2702         return success;
2703 }
2704
2705 /**
2706  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2707  * @p: the thread to be awakened
2708  *
2709  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2710  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2711  * the current task.
2712  */
2713 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2714 {
2715         struct rq *rq = task_rq(p);
2716
2717         BUG_ON(rq != this_rq());
2718         BUG_ON(p == current);
2719         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2720
2721         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2722                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2723                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2724                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2725         }
2726
2727         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2728                 goto out;
2729
2730         if (!p->on_rq)
2731                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2732
2733         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2734         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2735 out:
2736         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2737 }
2738
2739 /**
2740  * wake_up_process - Wake up a specific process
2741  * @p: The process to be woken up.
2742  *
2743  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2744  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2745  * running.
2746  *
2747  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2748  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2749  */
2750 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2751 {
2752         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2753 }
2754 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2755
2756 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2757 {
2758         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2759 }
2760
2761 /*
2762  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2763  * p is forked by current.
2764  *
2765  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2766  */
2767 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2768 {
2769         p->on_rq                        = 0;
2770
2771         p->se.on_rq                     = 0;
2772         p->se.exec_start                = 0;
2773         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2774         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2775         p->se.nr_migrations             = 0;
2776         p->se.vruntime                  = 0;
2777         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2778
2779 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2780         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2781 #endif
2782
2783         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2784
2785 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2786         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2787 #endif
2788 }
2789
2790 /*
2791  * fork()/clone()-time setup:
2792  */
2793 void sched_fork(struct task_struct *p)
2794 {
2795         unsigned long flags;
2796         int cpu = get_cpu();
2797
2798         __sched_fork(p);
2799         /*
2800          * We mark the process as running here. This guarantees that
2801          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2802          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2803          */
2804         p->state = TASK_RUNNING;
2805
2806         /*
2807          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2808          */
2809         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2810                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2811                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2812                         p->normal_prio = p->static_prio;
2813                 }
2814
2815                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2816                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2817                         p->normal_prio = p->static_prio;
2818                         set_load_weight(p);
2819                 }
2820
2821                 /*
2822                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2823                  * fulfilled its duty:
2824                  */
2825                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2826         }
2827
2828         /*
2829          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2830          */
2831         p->prio = current->normal_prio;
2832
2833         if (!rt_prio(p->prio))
2834                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2835
2836         if (p->sched_class->task_fork)
2837                 p->sched_class->task_fork(p);
2838
2839         /*
2840          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2841          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2842          * is ran before sched_fork().
2843          *
2844          * Silence PROVE_RCU.
2845          */
2846         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2847         set_task_cpu(p, cpu);
2848         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2849
2850 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2851         if (likely(sched_info_on()))
2852                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2853 #endif
2854 #if defined(CONFIG_SMP)
2855         p->on_cpu = 0;
2856 #endif
2857 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
2858         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2859         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2860 #endif
2861 #ifdef CONFIG_SMP
2862         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2863 #endif
2864
2865         put_cpu();
2866 }
2867
2868 /*
2869  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2870  *
2871  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2872  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2873  * on the runqueue and wakes it.
2874  */
2875 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2876 {
2877         unsigned long flags;
2878         struct rq *rq;
2879
2880         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2881 #ifdef CONFIG_SMP
2882         /*
2883          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2884          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2885          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2886          */
2887         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
2888 #endif
2889
2890         rq = __task_rq_lock(p);
2891         activate_task(rq, p, 0);
2892         p->on_rq = 1;
2893         trace_sched_wakeup_new(p, true);
2894         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2895 #ifdef CONFIG_SMP
2896         if (p->sched_class->task_woken)
2897                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2898 #endif
2899         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2900 }
2901
2902 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2903
2904 /**
2905  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2906  * @notifier: notifier struct to register
2907  */
2908 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2909 {
2910         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2911 }
2912 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2913
2914 /**
2915  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2916  * @notifier: notifier struct to unregister
2917  *
2918  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2919  */
2920 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2921 {
2922         hlist_del(&notifier->link);
2923 }
2924 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2925
2926 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2927 {
2928         struct preempt_notifier *notifier;
2929         struct hlist_node *node;
2930
2931         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2932                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2933 }
2934
2935 static void
2936 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2937                                  struct task_struct *next)
2938 {
2939         struct preempt_notifier *notifier;
2940         struct hlist_node *node;
2941
2942         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2943                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2944 }
2945
2946 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2947
2948 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2949 {
2950 }
2951
2952 static void
2953 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2954                                  struct task_struct *next)
2955 {
2956 }
2957
2958 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2959
2960 /**
2961  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2962  * @rq: the runqueue preparing to switch
2963  * @prev: the current task that is being switched out
2964  * @next: the task we are going to switch to.
2965  *
2966  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2967  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2968  * switch.
2969  *
2970  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2971  * hooks.
2972  */
2973 static inline void
2974 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2975                     struct task_struct *next)
2976 {
2977         sched_info_switch(prev, next);
2978         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2979         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2980         prepare_lock_switch(rq, next);
2981         prepare_arch_switch(next);
2982         trace_sched_switch(prev, next);
2983 }
2984
2985 /**
2986  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2987  * @rq: runqueue associated with task-switch
2988  * @prev: the thread we just switched away from.
2989  *
2990  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2991  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2992  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2993  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2994  *
2995  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2996  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2997  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2998  * details.)
2999  */
3000 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3001         __releases(rq->lock)
3002 {
3003         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
3004         long prev_state;
3005
3006         rq->prev_mm = NULL;
3007
3008         /*
3009          * A task struct has one reference for the use as "current".
3010          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
3011          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
3012          * the scheduled task must drop that reference.
3013          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
3014          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
3015          * there before we look at prev->state, and then the reference would
3016          * be dropped twice.
3017          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
3018          */
3019         prev_state = prev->state;
3020         finish_arch_switch(prev);
3021 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3022         local_irq_disable();
3023 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3024         perf_event_task_sched_in(current);
3025 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3026         local_irq_enable();
3027 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3028         finish_lock_switch(rq, prev);
3029
3030         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
3031         if (mm)
3032                 mmdrop(mm);
3033         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
3034                 /*
3035                  * Remove function-return probe instances associated with this
3036                  * task and put them back on the free list.
3037                  */
3038                 kprobe_flush_task(prev);
3039                 put_task_struct(prev);
3040         }
3041 }
3042
3043 #ifdef CONFIG_SMP
3044
3045 /* assumes rq->lock is held */
3046 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3047 {
3048         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3049                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3050 }
3051
3052 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
3053 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3054 {
3055         if (rq->post_schedule) {
3056                 unsigned long flags;
3057
3058                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3059                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
3060                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
3061                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3062
3063                 rq->post_schedule = 0;
3064         }
3065 }
3066
3067 #else
3068
3069 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3070 {
3071 }
3072
3073 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3074 {
3075 }
3076
3077 #endif
3078
3079 /**
3080  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
3081  * @prev: the thread we just switched away from.
3082  */
3083 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
3084         __releases(rq->lock)
3085 {
3086         struct rq *rq = this_rq();
3087
3088         finish_task_switch(rq, prev);
3089
3090         /*
3091          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
3092          * task_switch?
3093          */
3094         post_schedule(rq);
3095
3096 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3097         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
3098         preempt_enable();
3099 #endif
3100         if (current->set_child_tid)
3101                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
3102 }
3103
3104 /*
3105  * context_switch - switch to the new MM and the new
3106  * thread's register state.
3107  */
3108 static inline void
3109 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3110                struct task_struct *next)
3111 {
3112         struct mm_struct *mm, *oldmm;
3113
3114         prepare_task_switch(rq, prev, next);
3115
3116         mm = next->mm;
3117         oldmm = prev->active_mm;
3118         /*
3119          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
3120          * combine the page table reload and the switch backend into
3121          * one hypercall.
3122          */
3123         arch_start_context_switch(prev);
3124
3125         if (!mm) {
3126                 next->active_mm = oldmm;
3127                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
3128                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3129         } else
3130                 switch_mm(oldmm, mm, next);
3131
3132         if (!prev->mm) {
3133                 prev->active_mm = NULL;
3134                 rq->prev_mm = oldmm;
3135         }
3136         /*
3137          * Since the runqueue lock will be released by the next
3138          * task (which is an invalid locking op but in the case
3139          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3140          * do an early lockdep release here:
3141          */
3142 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3143         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3144 #endif
3145
3146         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3147         switch_to(prev, next, prev);
3148
3149         barrier();
3150         /*
3151          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3152          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3153          * frame will be invalid.
3154          */
3155         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3156 }
3157
3158 /*
3159  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3160  *
3161  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3162  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3163  * number of context switches performed since bootup.
3164  */
3165 unsigned long nr_running(void)
3166 {
3167         unsigned long i, sum = 0;
3168
3169         for_each_online_cpu(i)
3170                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3171
3172         return sum;
3173 }
3174
3175 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3176 {
3177         unsigned long i, sum = 0;
3178
3179         for_each_possible_cpu(i)
3180                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3181
3182         /*
3183          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3184          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3185          */
3186         if (unlikely((long)sum < 0))
3187                 sum = 0;
3188
3189         return sum;
3190 }
3191
3192 unsigned long long nr_context_switches(void)
3193 {
3194         int i;
3195         unsigned long long sum = 0;
3196
3197         for_each_possible_cpu(i)
3198                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3199
3200         return sum;
3201 }
3202
3203 unsigned long nr_iowait(void)
3204 {
3205         unsigned long i, sum = 0;
3206
3207         for_each_possible_cpu(i)
3208                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3209
3210         return sum;
3211 }
3212
3213 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3214 {
3215         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3216         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3217 }
3218
3219 unsigned long this_cpu_load(void)
3220 {
3221         struct rq *this = this_rq();
3222         return this->cpu_load[0];
3223 }
3224
3225
3226 /* Variables and functions for calc_load */
3227 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3228 static unsigned long calc_load_update;
3229 unsigned long avenrun[3];
3230 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3231
3232 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3233 {
3234         long nr_active, delta = 0;
3235
3236         nr_active = this_rq->nr_running;
3237         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3238
3239         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3240                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3241                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3242         }
3243
3244         return delta;
3245 }
3246
3247 static unsigned long
3248 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3249 {
3250         load *= exp;
3251         load += active * (FIXED_1 - exp);
3252         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3253         return load >> FSHIFT;
3254 }
3255
3256 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3257 /*
3258  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
3259  *
3260  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3261  */
3262 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
3263
3264 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3265 {
3266         long delta;
3267
3268         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
3269         if (delta)
3270                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
3271 }
3272
3273 static long calc_load_fold_idle(void)
3274 {
3275         long delta = 0;
3276
3277         /*
3278          * Its got a race, we don't care...
3279          */
3280         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
3281                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
3282
3283         return delta;
3284 }
3285
3286 /**
3287  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
3288  *
3289  * @x:         base of the power
3290  * @frac_bits: fractional bits of @x
3291  * @n:         power to raise @x to.
3292  *
3293  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
3294  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
3295  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
3296  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
3297  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
3298  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
3299  * vector.
3300  */
3301 static unsigned long
3302 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
3303 {
3304         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
3305
3306         if (n) for (;;) {
3307                 if (n & 1) {
3308                         result *= x;
3309                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
3310                         result >>= frac_bits;
3311                 }
3312                 n >>= 1;
3313                 if (!n)
3314                         break;
3315                 x *= x;
3316                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
3317                 x >>= frac_bits;
3318         }
3319
3320         return result;
3321 }
3322
3323 /*
3324  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3325  *
3326  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
3327  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
3328  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
3329  *
3330  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
3331  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
3332  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
3333  *
3334  *  ...
3335  *
3336  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
3337  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
3338  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
3339  *
3340  * [1] application of the geometric series:
3341  *
3342  *              n         1 - x^(n+1)
3343  *     S_n := \Sum x^i = -------------
3344  *             i=0          1 - x
3345  */
3346 static unsigned long
3347 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
3348             unsigned long active, unsigned int n)
3349 {
3350
3351         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
3352 }
3353
3354 /*
3355  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
3356  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
3357  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
3358  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
3359  *
3360  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
3361  * weights adjusted to the number of cycles missed.
3362  */
3363 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3364 {
3365         long delta, active, n;
3366
3367         if (time_before(jiffies, calc_load_update))
3368                 return;
3369
3370         /*
3371          * If we crossed a calc_load_update boundary, make sure to fold
3372          * any pending idle changes, the respective CPUs might have
3373          * missed the tick driven calc_load_account_active() update
3374          * due to NO_HZ.
3375          */
3376         delta = calc_load_fold_idle();
3377         if (delta)
3378                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3379
3380         /*
3381          * If we were idle for multiple load cycles, apply them.
3382          */
3383         if (ticks >= LOAD_FREQ) {
3384                 n = ticks / LOAD_FREQ;
3385
3386                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3387                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3388
3389                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
3390                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
3391                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
3392
3393                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
3394         }
3395
3396         /*
3397          * Its possible the remainder of the above division also crosses
3398          * a LOAD_FREQ period, the regular check in calc_global_load()
3399          * which comes after this will take care of that.
3400          *
3401          * Consider us being 11 ticks before a cycle completion, and us
3402          * sleeping for 4*LOAD_FREQ + 22 ticks, then the above code will
3403          * age us 4 cycles, and the test in calc_global_load() will
3404          * pick up the final one.
3405          */
3406 }
3407 #else
3408 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3409 {
3410 }
3411
3412 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3413 {
3414         return 0;
3415 }
3416
3417 static void calc_global_nohz(unsigned long ticks)
3418 {
3419 }
3420 #endif
3421
3422 /**
3423  * get_avenrun - get the load average array
3424  * @loads:      pointer to dest load array
3425  * @offset:     offset to add
3426  * @shift:      shift count to shift the result left
3427  *
3428  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3429  */
3430 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3431 {
3432         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3433         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3434         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3435 }
3436
3437 /*
3438  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3439  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3440  */
3441 void calc_global_load(unsigned long ticks)
3442 {
3443         long active;
3444
3445         calc_global_nohz(ticks);
3446
3447         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
3448                 return;
3449
3450         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3451         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3452
3453         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3454         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3455         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3456
3457         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3458 }
3459
3460 /*
3461  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3462  * active count.
3463  */
3464 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3465 {
3466         long delta;
3467
3468         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3469                 return;
3470
3471         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3472         delta += calc_load_fold_idle();
3473         if (delta)
3474                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3475
3476         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3477 }
3478
3479 /*
3480  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3481  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3482  *
3483  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3484  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3485  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3486  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3487  *
3488  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3489  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3490  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3491  *
3492  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3493  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3494  * particular idx is approximated to be zero.
3495  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3496  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3497  * based on 128 point scale.
3498  * Example:
3499  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3500  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3501  *
3502  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3503  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3504  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3505  */
3506 #define DEGRADE_SHIFT           7
3507 static const unsigned char
3508                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3509 static const unsigned char
3510                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3511                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3512                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3513                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3514                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3515                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3516
3517 /*
3518  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3519  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3520  * adding any new load.
3521  */
3522 static unsigned long
3523 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3524 {
3525         int j = 0;
3526
3527         if (!missed_updates)
3528                 return load;
3529
3530         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3531                 return 0;
3532
3533         if (idx == 1)
3534                 return load >> missed_updates;
3535
3536         while (missed_updates) {
3537                 if (missed_updates % 2)
3538                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3539
3540                 missed_updates >>= 1;
3541                 j++;
3542         }
3543         return load;
3544 }
3545
3546 /*
3547  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3548  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3549  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3550  */
3551 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3552 {
3553         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3554         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
3555         unsigned long pending_updates;
3556         int i, scale;
3557
3558         this_rq->nr_load_updates++;
3559
3560         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
3561         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3562                 return;
3563
3564         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3565         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3566
3567         /* Update our load: */
3568         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3569         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3570                 unsigned long old_load, new_load;
3571
3572                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3573
3574                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3575                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3576                 new_load = this_load;
3577                 /*
3578                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3579                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3580                  * example.
3581                  */
3582                 if (new_load > old_load)
3583                         new_load += scale - 1;
3584
3585                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3586         }
3587
3588         sched_avg_update(this_rq);
3589 }
3590
3591 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3592 {
3593         update_cpu_load(this_rq);
3594
3595         calc_load_account_active(this_rq);
3596 }
3597
3598 #ifdef CONFIG_SMP
3599
3600 /*
3601  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3602  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3603  */
3604 void sched_exec(void)
3605 {
3606         struct task_struct *p = current;
3607         unsigned long flags;
3608         int dest_cpu;
3609
3610         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3611         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3612         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3613                 goto unlock;
3614
3615         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
3616                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3617
3618                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3619                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
3620                 return;
3621         }
3622 unlock:
3623         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3624 }
3625
3626 #endif
3627
3628 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3629
3630 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3631
3632 /*
3633  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3634  * @p in case that task is currently running.
3635  *
3636  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3637  */
3638 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3639 {
3640         u64 ns = 0;
3641
3642         if (task_current(rq, p)) {
3643                 update_rq_clock(rq);
3644                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
3645                 if ((s64)ns < 0)
3646                         ns = 0;
3647         }
3648
3649         return ns;
3650 }
3651
3652 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3653 {
3654         unsigned long flags;
3655         struct rq *rq;
3656         u64 ns = 0;
3657
3658         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3659         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3660         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3661
3662         return ns;
3663 }
3664
3665 /*
3666  * Return accounted runtime for the task.
3667  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3668  * pending runtime that have not been accounted yet.
3669  */
3670 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3671 {
3672         unsigned long flags;
3673         struct rq *rq;
3674         u64 ns = 0;
3675
3676         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3677         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3678         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3679
3680         return ns;
3681 }
3682
3683 /*
3684  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3685  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3686  * pending runtime that have not been accounted yet.
3687  *
3688  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3689  * so the return value not includes other pending runtime that other
3690  * running tasks might have.
3691  */
3692 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3693 {
3694         struct task_cputime totals;
3695         unsigned long flags;
3696         struct rq *rq;
3697         u64 ns;
3698
3699         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3700         thread_group_cputime(p, &totals);
3701         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3702         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3703
3704         return ns;
3705 }
3706
3707 /*
3708  * Account user cpu time to a process.
3709  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3710  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3711  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3712  */
3713 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3714                        cputime_t cputime_scaled)
3715 {
3716         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3717         cputime64_t tmp;
3718
3719         /* Add user time to process. */
3720         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3721         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3722         account_group_user_time(p, cputime);
3723
3724         /* Add user time to cpustat. */
3725         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3726         if (TASK_NICE(p) > 0)
3727                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3728         else
3729                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3730
3731         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3732         /* Account for user time used */
3733         acct_update_integrals(p);
3734 }
3735
3736 /*
3737  * Account guest cpu time to a process.
3738  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3739  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3740  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3741  */
3742 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3743                                cputime_t cputime_scaled)
3744 {
3745         cputime64_t tmp;
3746         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3747
3748         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3749
3750         /* Add guest time to process. */
3751         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3752         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3753         account_group_user_time(p, cputime);
3754         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3755
3756         /* Add guest time to cpustat. */
3757         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3758                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3759                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3760         } else {
3761                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3762                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);