Merge tag 'kvm-3.8-1' of git://git.kernel.org/pub/scm/virt/kvm/kvm
[~shefty/rdma-dev.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.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/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/unistd.h>
66 #include <linux/pagemap.h>
67 #include <linux/hrtimer.h>
68 #include <linux/tick.h>
69 #include <linux/debugfs.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/binfmts.h>
75 #include <linux/context_tracking.h>
76
77 #include <asm/switch_to.h>
78 #include <asm/tlb.h>
79 #include <asm/irq_regs.h>
80 #include <asm/mutex.h>
81 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
82 #include <asm/paravirt.h>
83 #endif
84
85 #include "sched.h"
86 #include "../workqueue_sched.h"
87 #include "../smpboot.h"
88
89 #define CREATE_TRACE_POINTS
90 #include <trace/events/sched.h>
91
92 void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
93 {
94         unsigned long delta;
95         ktime_t soft, hard, now;
96
97         for (;;) {
98                 if (hrtimer_active(period_timer))
99                         break;
100
101                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
102                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
103
104                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
105                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
106                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
107                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
108                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
109         }
110 }
111
112 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
113 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
114
115 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
116
117 void update_rq_clock(struct rq *rq)
118 {
119         s64 delta;
120
121         if (rq->skip_clock_update > 0)
122                 return;
123
124         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
125         rq->clock += delta;
126         update_rq_clock_task(rq, delta);
127 }
128
129 /*
130  * Debugging: various feature bits
131  */
132
133 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
134         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
135
136 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
137 #include "features.h"
138         0;
139
140 #undef SCHED_FEAT
141
142 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
143 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
144         #name ,
145
146 static const char * const sched_feat_names[] = {
147 #include "features.h"
148 };
149
150 #undef SCHED_FEAT
151
152 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
153 {
154         int i;
155
156         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
157                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
158                         seq_puts(m, "NO_");
159                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
160         }
161         seq_puts(m, "\n");
162
163         return 0;
164 }
165
166 #ifdef HAVE_JUMP_LABEL
167
168 #define jump_label_key__true  STATIC_KEY_INIT_TRUE
169 #define jump_label_key__false STATIC_KEY_INIT_FALSE
170
171 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
172         jump_label_key__##enabled ,
173
174 struct static_key sched_feat_keys[__SCHED_FEAT_NR] = {
175 #include "features.h"
176 };
177
178 #undef SCHED_FEAT
179
180 static void sched_feat_disable(int i)
181 {
182         if (static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
183                 static_key_slow_dec(&sched_feat_keys[i]);
184 }
185
186 static void sched_feat_enable(int i)
187 {
188         if (!static_key_enabled(&sched_feat_keys[i]))
189                 static_key_slow_inc(&sched_feat_keys[i]);
190 }
191 #else
192 static void sched_feat_disable(int i) { };
193 static void sched_feat_enable(int i) { };
194 #endif /* HAVE_JUMP_LABEL */
195
196 static ssize_t
197 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
198                 size_t cnt, loff_t *ppos)
199 {
200         char buf[64];
201         char *cmp;
202         int neg = 0;
203         int i;
204
205         if (cnt > 63)
206                 cnt = 63;
207
208         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
209                 return -EFAULT;
210
211         buf[cnt] = 0;
212         cmp = strstrip(buf);
213
214         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
215                 neg = 1;
216                 cmp += 3;
217         }
218
219         for (i = 0; i < __SCHED_FEAT_NR; i++) {
220                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
221                         if (neg) {
222                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
223                                 sched_feat_disable(i);
224                         } else {
225                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
226                                 sched_feat_enable(i);
227                         }
228                         break;
229                 }
230         }
231
232         if (i == __SCHED_FEAT_NR)
233                 return -EINVAL;
234
235         *ppos += cnt;
236
237         return cnt;
238 }
239
240 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
241 {
242         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
243 }
244
245 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
246         .open           = sched_feat_open,
247         .write          = sched_feat_write,
248         .read           = seq_read,
249         .llseek         = seq_lseek,
250         .release        = single_release,
251 };
252
253 static __init int sched_init_debug(void)
254 {
255         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
256                         &sched_feat_fops);
257
258         return 0;
259 }
260 late_initcall(sched_init_debug);
261 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
262
263 /*
264  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
265  * Limited because this is done with IRQs disabled.
266  */
267 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
268
269 /*
270  * period over which we average the RT time consumption, measured
271  * in ms.
272  *
273  * default: 1s
274  */
275 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
276
277 /*
278  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
279  * default: 1s
280  */
281 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
282
283 __read_mostly int scheduler_running;
284
285 /*
286  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
287  * default: 0.95s
288  */
289 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
290
291
292
293 /*
294  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
295  */
296 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
297         __acquires(rq->lock)
298 {
299         struct rq *rq;
300
301         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
302
303         for (;;) {
304                 rq = task_rq(p);
305                 raw_spin_lock(&rq->lock);
306                 if (likely(rq == task_rq(p)))
307                         return rq;
308                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
309         }
310 }
311
312 /*
313  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
314  */
315 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
316         __acquires(p->pi_lock)
317         __acquires(rq->lock)
318 {
319         struct rq *rq;
320
321         for (;;) {
322                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
323                 rq = task_rq(p);
324                 raw_spin_lock(&rq->lock);
325                 if (likely(rq == task_rq(p)))
326                         return rq;
327                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
328                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
329         }
330 }
331
332 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
333         __releases(rq->lock)
334 {
335         raw_spin_unlock(&rq->lock);
336 }
337
338 static inline void
339 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
340         __releases(rq->lock)
341         __releases(p->pi_lock)
342 {
343         raw_spin_unlock(&rq->lock);
344         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
345 }
346
347 /*
348  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
349  */
350 static struct rq *this_rq_lock(void)
351         __acquires(rq->lock)
352 {
353         struct rq *rq;
354
355         local_irq_disable();
356         rq = this_rq();
357         raw_spin_lock(&rq->lock);
358
359         return rq;
360 }
361
362 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
363 /*
364  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
365  *
366  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
367  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
368  * reschedule event.
369  *
370  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
371  * rq->lock.
372  */
373
374 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
375 {
376         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
377                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
378 }
379
380 /*
381  * High-resolution timer tick.
382  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
383  */
384 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
385 {
386         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
387
388         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
389
390         raw_spin_lock(&rq->lock);
391         update_rq_clock(rq);
392         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
393         raw_spin_unlock(&rq->lock);
394
395         return HRTIMER_NORESTART;
396 }
397
398 #ifdef CONFIG_SMP
399 /*
400  * called from hardirq (IPI) context
401  */
402 static void __hrtick_start(void *arg)
403 {
404         struct rq *rq = arg;
405
406         raw_spin_lock(&rq->lock);
407         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
408         rq->hrtick_csd_pending = 0;
409         raw_spin_unlock(&rq->lock);
410 }
411
412 /*
413  * Called to set the hrtick timer state.
414  *
415  * called with rq->lock held and irqs disabled
416  */
417 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
418 {
419         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
420         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
421
422         hrtimer_set_expires(timer, time);
423
424         if (rq == this_rq()) {
425                 hrtimer_restart(timer);
426         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
427                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
428                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
429         }
430 }
431
432 static int
433 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
434 {
435         int cpu = (int)(long)hcpu;
436
437         switch (action) {
438         case CPU_UP_CANCELED:
439         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
440         case CPU_DOWN_PREPARE:
441         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
442         case CPU_DEAD:
443         case CPU_DEAD_FROZEN:
444                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
445                 return NOTIFY_OK;
446         }
447
448         return NOTIFY_DONE;
449 }
450
451 static __init void init_hrtick(void)
452 {
453         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
454 }
455 #else
456 /*
457  * Called to set the hrtick timer state.
458  *
459  * called with rq->lock held and irqs disabled
460  */
461 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
462 {
463         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
464                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
465 }
466
467 static inline void init_hrtick(void)
468 {
469 }
470 #endif /* CONFIG_SMP */
471
472 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
473 {
474 #ifdef CONFIG_SMP
475         rq->hrtick_csd_pending = 0;
476
477         rq->hrtick_csd.flags = 0;
478         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
479         rq->hrtick_csd.info = rq;
480 #endif
481
482         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
483         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
484 }
485 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
486 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
487 {
488 }
489
490 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
491 {
492 }
493
494 static inline void init_hrtick(void)
495 {
496 }
497 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
498
499 /*
500  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
501  *
502  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
503  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
504  * the target CPU.
505  */
506 #ifdef CONFIG_SMP
507
508 #ifndef tsk_is_polling
509 #define tsk_is_polling(t) 0
510 #endif
511
512 void resched_task(struct task_struct *p)
513 {
514         int cpu;
515
516         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
517
518         if (test_tsk_need_resched(p))
519                 return;
520
521         set_tsk_need_resched(p);
522
523         cpu = task_cpu(p);
524         if (cpu == smp_processor_id())
525                 return;
526
527         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
528         smp_mb();
529         if (!tsk_is_polling(p))
530                 smp_send_reschedule(cpu);
531 }
532
533 void resched_cpu(int cpu)
534 {
535         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
536         unsigned long flags;
537
538         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
539                 return;
540         resched_task(cpu_curr(cpu));
541         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
542 }
543
544 #ifdef CONFIG_NO_HZ
545 /*
546  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
547  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
548  *
549  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
550  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
551  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
552  */
553 int get_nohz_timer_target(void)
554 {
555         int cpu = smp_processor_id();
556         int i;
557         struct sched_domain *sd;
558
559         rcu_read_lock();
560         for_each_domain(cpu, sd) {
561                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
562                         if (!idle_cpu(i)) {
563                                 cpu = i;
564                                 goto unlock;
565                         }
566                 }
567         }
568 unlock:
569         rcu_read_unlock();
570         return cpu;
571 }
572 /*
573  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
574  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
575  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
576  * idle system the next event might even be infinite time into the
577  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
578  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
579  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
580  * wheel for the next timer event.
581  */
582 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
583 {
584         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
585
586         if (cpu == smp_processor_id())
587                 return;
588
589         /*
590          * This is safe, as this function is called with the timer
591          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
592          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
593          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
594          * timer into account automatically.
595          */
596         if (rq->curr != rq->idle)
597                 return;
598
599         /*
600          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
601          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
602          * idle task through an additional NOOP schedule()
603          */
604         set_tsk_need_resched(rq->idle);
605
606         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
607         smp_mb();
608         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
609                 smp_send_reschedule(cpu);
610 }
611
612 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
613 {
614         int cpu = smp_processor_id();
615         return idle_cpu(cpu) && test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
616 }
617
618 #else /* CONFIG_NO_HZ */
619
620 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
621 {
622         return false;
623 }
624
625 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
626
627 void sched_avg_update(struct rq *rq)
628 {
629         s64 period = sched_avg_period();
630
631         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
632                 /*
633                  * Inline assembly required to prevent the compiler
634                  * optimising this loop into a divmod call.
635                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
636                  */
637                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
638                 rq->age_stamp += period;
639                 rq->rt_avg /= 2;
640         }
641 }
642
643 #else /* !CONFIG_SMP */
644 void resched_task(struct task_struct *p)
645 {
646         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
647         set_tsk_need_resched(p);
648 }
649 #endif /* CONFIG_SMP */
650
651 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
652                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
653 /*
654  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
655  * node and @up when leaving it for the final time.
656  *
657  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
658  */
659 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
660                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
661 {
662         struct task_group *parent, *child;
663         int ret;
664
665         parent = from;
666
667 down:
668         ret = (*down)(parent, data);
669         if (ret)
670                 goto out;
671         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
672                 parent = child;
673                 goto down;
674
675 up:
676                 continue;
677         }
678         ret = (*up)(parent, data);
679         if (ret || parent == from)
680                 goto out;
681
682         child = parent;
683         parent = parent->parent;
684         if (parent)
685                 goto up;
686 out:
687         return ret;
688 }
689
690 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
691 {
692         return 0;
693 }
694 #endif
695
696 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
697 {
698         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
699         struct load_weight *load = &p->se.load;
700
701         /*
702          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
703          */
704         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
705                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
706                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
707                 return;
708         }
709
710         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
711         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
712 }
713
714 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
715 {
716         update_rq_clock(rq);
717         sched_info_queued(p);
718         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
719 }
720
721 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
722 {
723         update_rq_clock(rq);
724         sched_info_dequeued(p);
725         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
726 }
727
728 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
729 {
730         if (task_contributes_to_load(p))
731                 rq->nr_uninterruptible--;
732
733         enqueue_task(rq, p, flags);
734 }
735
736 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
737 {
738         if (task_contributes_to_load(p))
739                 rq->nr_uninterruptible++;
740
741         dequeue_task(rq, p, flags);
742 }
743
744 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
745 {
746 /*
747  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
748  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
749  */
750 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
751         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
752 #endif
753 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
754         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
755
756         /*
757          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
758          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
759          * {soft,}irq region.
760          *
761          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
762          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
763          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
764          * monotonic.
765          *
766          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
767          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
768          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
769          * atomic ops.
770          */
771         if (irq_delta > delta)
772                 irq_delta = delta;
773
774         rq->prev_irq_time += irq_delta;
775         delta -= irq_delta;
776 #endif
777 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
778         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
779                 u64 st;
780
781                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
782                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
783
784                 if (unlikely(steal > delta))
785                         steal = delta;
786
787                 st = steal_ticks(steal);
788                 steal = st * TICK_NSEC;
789
790                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
791
792                 delta -= steal;
793         }
794 #endif
795
796         rq->clock_task += delta;
797
798 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
799         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
800                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
801 #endif
802 }
803
804 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
805 {
806         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
807         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
808
809         if (stop) {
810                 /*
811                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
812                  * userspace knows about and won't get confused about.
813                  *
814                  * Also, it will make PI more or less work without too
815                  * much confusion -- but then, stop work should not
816                  * rely on PI working anyway.
817                  */
818                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
819
820                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
821         }
822
823         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
824
825         if (old_stop) {
826                 /*
827                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
828                  * it can die in pieces.
829                  */
830                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
831         }
832 }
833
834 /*
835  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
836  */
837 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
838 {
839         return p->static_prio;
840 }
841
842 /*
843  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
844  * without taking RT-inheritance into account. Might be
845  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
846  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
847  * estimator recalculates.
848  */
849 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
850 {
851         int prio;
852
853         if (task_has_rt_policy(p))
854                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
855         else
856                 prio = __normal_prio(p);
857         return prio;
858 }
859
860 /*
861  * Calculate the current priority, i.e. the priority
862  * taken into account by the scheduler. This value might
863  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
864  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
865  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
866  */
867 static int effective_prio(struct task_struct *p)
868 {
869         p->normal_prio = normal_prio(p);
870         /*
871          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
872          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
873          * to the normal priority:
874          */
875         if (!rt_prio(p->prio))
876                 return p->normal_prio;
877         return p->prio;
878 }
879
880 /**
881  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
882  * @p: the task in question.
883  */
884 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
885 {
886         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
887 }
888
889 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
890                                        const struct sched_class *prev_class,
891                                        int oldprio)
892 {
893         if (prev_class != p->sched_class) {
894                 if (prev_class->switched_from)
895                         prev_class->switched_from(rq, p);
896                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
897         } else if (oldprio != p->prio)
898                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
899 }
900
901 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
902 {
903         const struct sched_class *class;
904
905         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
906                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
907         } else {
908                 for_each_class(class) {
909                         if (class == rq->curr->sched_class)
910                                 break;
911                         if (class == p->sched_class) {
912                                 resched_task(rq->curr);
913                                 break;
914                         }
915                 }
916         }
917
918         /*
919          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
920          * this case, we can save a useless back to back clock update.
921          */
922         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
923                 rq->skip_clock_update = 1;
924 }
925
926 static ATOMIC_NOTIFIER_HEAD(task_migration_notifier);
927
928 void register_task_migration_notifier(struct notifier_block *n)
929 {
930         atomic_notifier_chain_register(&task_migration_notifier, n);
931 }
932
933 #ifdef CONFIG_SMP
934 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
935 {
936 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
937         /*
938          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
939          * ttwu() will sort out the placement.
940          */
941         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
942                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
943
944 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
945         /*
946          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
947          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
948          *
949          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
950          * see task_group().
951          *
952          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
953          * task_rq_lock().
954          */
955         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
956                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
957 #endif
958 #endif
959
960         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
961
962         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
963                 struct task_migration_notifier tmn;
964
965                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
966                         p->sched_class->migrate_task_rq(p, new_cpu);
967                 p->se.nr_migrations++;
968                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
969
970                 tmn.task = p;
971                 tmn.from_cpu = task_cpu(p);
972                 tmn.to_cpu = new_cpu;
973
974                 atomic_notifier_call_chain(&task_migration_notifier, 0, &tmn);
975         }
976
977         __set_task_cpu(p, new_cpu);
978 }
979
980 struct migration_arg {
981         struct task_struct *task;
982         int dest_cpu;
983 };
984
985 static int migration_cpu_stop(void *data);
986
987 /*
988  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
989  *
990  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
991  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
992  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
993  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
994  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
995  * @p has remained unscheduled the whole time.
996  *
997  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
998  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
999  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1000  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1001  * waiting to become inactive.
1002  */
1003 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1004 {
1005         unsigned long flags;
1006         int running, on_rq;
1007         unsigned long ncsw;
1008         struct rq *rq;
1009
1010         for (;;) {
1011                 /*
1012                  * We do the initial early heuristics without holding
1013                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1014                  * the runqueue lock when things look like they will
1015                  * work out!
1016                  */
1017                 rq = task_rq(p);
1018
1019                 /*
1020                  * If the task is actively running on another CPU
1021                  * still, just relax and busy-wait without holding
1022                  * any locks.
1023                  *
1024                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1025                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1026                  * But we don't care, since "task_running()" will
1027                  * return false if the runqueue has changed and p
1028                  * is actually now running somewhere else!
1029                  */
1030                 while (task_running(rq, p)) {
1031                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1032                                 return 0;
1033                         cpu_relax();
1034                 }
1035
1036                 /*
1037                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1038                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1039                  * just go back and repeat.
1040                  */
1041                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1042                 trace_sched_wait_task(p);
1043                 running = task_running(rq, p);
1044                 on_rq = p->on_rq;
1045                 ncsw = 0;
1046                 if (!match_state || p->state == match_state)
1047                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1048                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1049
1050                 /*
1051                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1052                  */
1053                 if (unlikely(!ncsw))
1054                         break;
1055
1056                 /*
1057                  * Was it really running after all now that we
1058                  * checked with the proper locks actually held?
1059                  *
1060                  * Oops. Go back and try again..
1061                  */
1062                 if (unlikely(running)) {
1063                         cpu_relax();
1064                         continue;
1065                 }
1066
1067                 /*
1068                  * It's not enough that it's not actively running,
1069                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1070                  * preempted!
1071                  *
1072                  * So if it was still runnable (but just not actively
1073                  * running right now), it's preempted, and we should
1074                  * yield - it could be a while.
1075                  */
1076                 if (unlikely(on_rq)) {
1077                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1078
1079                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1080                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1081                         continue;
1082                 }
1083
1084                 /*
1085                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1086                  * runnable, which means that it will never become
1087                  * running in the future either. We're all done!
1088                  */
1089                 break;
1090         }
1091
1092         return ncsw;
1093 }
1094
1095 /***
1096  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1097  * @p: the to-be-kicked thread
1098  *
1099  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1100  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1101  *
1102  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1103  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1104  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1105  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1106  * achieved as well.
1107  */
1108 void kick_process(struct task_struct *p)
1109 {
1110         int cpu;
1111
1112         preempt_disable();
1113         cpu = task_cpu(p);
1114         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1115                 smp_send_reschedule(cpu);
1116         preempt_enable();
1117 }
1118 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1119 #endif /* CONFIG_SMP */
1120
1121 #ifdef CONFIG_SMP
1122 /*
1123  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1124  */
1125 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1126 {
1127         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
1128         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1129         int dest_cpu;
1130
1131         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1132         for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1133                 if (!cpu_online(dest_cpu))
1134                         continue;
1135                 if (!cpu_active(dest_cpu))
1136                         continue;
1137                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1138                         return dest_cpu;
1139         }
1140
1141         for (;;) {
1142                 /* Any allowed, online CPU? */
1143                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1144                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1145                                 continue;
1146                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1147                                 continue;
1148                         goto out;
1149                 }
1150
1151                 switch (state) {
1152                 case cpuset:
1153                         /* No more Mr. Nice Guy. */
1154                         cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1155                         state = possible;
1156                         break;
1157
1158                 case possible:
1159                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1160                         state = fail;
1161                         break;
1162
1163                 case fail:
1164                         BUG();
1165                         break;
1166                 }
1167         }
1168
1169 out:
1170         if (state != cpuset) {
1171                 /*
1172                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1173                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1174                  * leave kernel.
1175                  */
1176                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1177                         printk_sched("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1178                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1179                 }
1180         }
1181
1182         return dest_cpu;
1183 }
1184
1185 /*
1186  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1187  */
1188 static inline
1189 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
1190 {
1191         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
1192
1193         /*
1194          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1195          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1196          * cpu.
1197          *
1198          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1199          *
1200          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1201          *   not worry about this generic constraint ]
1202          */
1203         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1204                      !cpu_online(cpu)))
1205                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1206
1207         return cpu;
1208 }
1209
1210 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1211 {
1212         s64 diff = sample - *avg;
1213         *avg += diff >> 3;
1214 }
1215 #endif
1216
1217 static void
1218 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1219 {
1220 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1221         struct rq *rq = this_rq();
1222
1223 #ifdef CONFIG_SMP
1224         int this_cpu = smp_processor_id();
1225
1226         if (cpu == this_cpu) {
1227                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1228                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1229         } else {
1230                 struct sched_domain *sd;
1231
1232                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1233                 rcu_read_lock();
1234                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1235                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1236                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1237                                 break;
1238                         }
1239                 }
1240                 rcu_read_unlock();
1241         }
1242
1243         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1244                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1245
1246 #endif /* CONFIG_SMP */
1247
1248         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1249         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1250
1251         if (wake_flags & WF_SYNC)
1252                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1253
1254 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1255 }
1256
1257 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1258 {
1259         activate_task(rq, p, en_flags);
1260         p->on_rq = 1;
1261
1262         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1263         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1264                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1265 }
1266
1267 /*
1268  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1269  */
1270 static void
1271 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1272 {
1273         trace_sched_wakeup(p, true);
1274         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1275
1276         p->state = TASK_RUNNING;
1277 #ifdef CONFIG_SMP
1278         if (p->sched_class->task_woken)
1279                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1280
1281         if (rq->idle_stamp) {
1282                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
1283                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
1284
1285                 if (delta > max)
1286                         rq->avg_idle = max;
1287                 else
1288                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1289                 rq->idle_stamp = 0;
1290         }
1291 #endif
1292 }
1293
1294 static void
1295 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
1296 {
1297 #ifdef CONFIG_SMP
1298         if (p->sched_contributes_to_load)
1299                 rq->nr_uninterruptible--;
1300 #endif
1301
1302         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
1303         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1304 }
1305
1306 /*
1307  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1308  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1309  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1310  * the task is still ->on_rq.
1311  */
1312 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1313 {
1314         struct rq *rq;
1315         int ret = 0;
1316
1317         rq = __task_rq_lock(p);
1318         if (p->on_rq) {
1319                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
1320                 ret = 1;
1321         }
1322         __task_rq_unlock(rq);
1323
1324         return ret;
1325 }
1326
1327 #ifdef CONFIG_SMP
1328 static void sched_ttwu_pending(void)
1329 {
1330         struct rq *rq = this_rq();
1331         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1332         struct task_struct *p;
1333
1334         raw_spin_lock(&rq->lock);
1335
1336         while (llist) {
1337                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1338                 llist = llist_next(llist);
1339                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1340         }
1341
1342         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1343 }
1344
1345 void scheduler_ipi(void)
1346 {
1347         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1348                 return;
1349
1350         /*
1351          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1352          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1353          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1354          * we do call them.
1355          *
1356          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1357          * properly.
1358          *
1359          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1360          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1361          * somewhat pessimize the simple resched case.
1362          */
1363         irq_enter();
1364         sched_ttwu_pending();
1365
1366         /*
1367          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1368          */
1369         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
1370                 this_rq()->idle_balance = 1;
1371                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1372         }
1373         irq_exit();
1374 }
1375
1376 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
1377 {
1378         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
1379                 smp_send_reschedule(cpu);
1380 }
1381
1382 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1383 {
1384         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1385 }
1386 #endif /* CONFIG_SMP */
1387
1388 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
1389 {
1390         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1391
1392 #if defined(CONFIG_SMP)
1393         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1394                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1395                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
1396                 return;
1397         }
1398 #endif
1399
1400         raw_spin_lock(&rq->lock);
1401         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
1402         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1403 }
1404
1405 /**
1406  * try_to_wake_up - wake up a thread
1407  * @p: the thread to be awakened
1408  * @state: the mask of task states that can be woken
1409  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1410  *
1411  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1412  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1413  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1414  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1415  * runnable without the overhead of this.
1416  *
1417  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
1418  * or @state didn't match @p's state.
1419  */
1420 static int
1421 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1422 {
1423         unsigned long flags;
1424         int cpu, success = 0;
1425
1426         smp_wmb();
1427         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1428         if (!(p->state & state))
1429                 goto out;
1430
1431         success = 1; /* we're going to change ->state */
1432         cpu = task_cpu(p);
1433
1434         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
1435                 goto stat;
1436
1437 #ifdef CONFIG_SMP
1438         /*
1439          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
1440          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
1441          */
1442         while (p->on_cpu)
1443                 cpu_relax();
1444         /*
1445          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
1446          */
1447         smp_rmb();
1448
1449         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
1450         p->state = TASK_WAKING;
1451
1452         if (p->sched_class->task_waking)
1453                 p->sched_class->task_waking(p);
1454
1455         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
1456         if (task_cpu(p) != cpu) {
1457                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
1458                 set_task_cpu(p, cpu);
1459         }
1460 #endif /* CONFIG_SMP */
1461
1462         ttwu_queue(p, cpu);
1463 stat:
1464         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
1465 out:
1466         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1467
1468         return success;
1469 }
1470
1471 /**
1472  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
1473  * @p: the thread to be awakened
1474  *
1475  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
1476  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
1477  * the current task.
1478  */
1479 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
1480 {
1481         struct rq *rq = task_rq(p);
1482
1483         BUG_ON(rq != this_rq());
1484         BUG_ON(p == current);
1485         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1486
1487         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
1488                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1489                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1490                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1491         }
1492
1493         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
1494                 goto out;
1495
1496         if (!p->on_rq)
1497                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
1498
1499         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
1500         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
1501 out:
1502         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1503 }
1504
1505 /**
1506  * wake_up_process - Wake up a specific process
1507  * @p: The process to be woken up.
1508  *
1509  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
1510  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
1511  * running.
1512  *
1513  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
1514  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
1515  */
1516 int wake_up_process(struct task_struct *p)
1517 {
1518         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
1519 }
1520 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1521
1522 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1523 {
1524         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1525 }
1526
1527 /*
1528  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1529  * p is forked by current.
1530  *
1531  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1532  */
1533 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1534 {
1535         p->on_rq                        = 0;
1536
1537         p->se.on_rq                     = 0;
1538         p->se.exec_start                = 0;
1539         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1540         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1541         p->se.nr_migrations             = 0;
1542         p->se.vruntime                  = 0;
1543         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
1544
1545 /*
1546  * Load-tracking only depends on SMP, FAIR_GROUP_SCHED dependency below may be
1547  * removed when useful for applications beyond shares distribution (e.g.
1548  * load-balance).
1549  */
1550 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)
1551         p->se.avg.runnable_avg_period = 0;
1552         p->se.avg.runnable_avg_sum = 0;
1553 #endif
1554 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1555         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
1556 #endif
1557
1558         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
1559
1560 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1561         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1562 #endif
1563 }
1564
1565 /*
1566  * fork()/clone()-time setup:
1567  */
1568 void sched_fork(struct task_struct *p)
1569 {
1570         unsigned long flags;
1571         int cpu = get_cpu();
1572
1573         __sched_fork(p);
1574         /*
1575          * We mark the process as running here. This guarantees that
1576          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1577          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1578          */
1579         p->state = TASK_RUNNING;
1580
1581         /*
1582          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
1583          */
1584         p->prio = current->normal_prio;
1585
1586         /*
1587          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
1588          */
1589         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
1590                 if (task_has_rt_policy(p)) {
1591                         p->policy = SCHED_NORMAL;
1592                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1593                         p->rt_priority = 0;
1594                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
1595                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
1596
1597                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
1598                 set_load_weight(p);
1599
1600                 /*
1601                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
1602                  * fulfilled its duty:
1603                  */
1604                 p->sched_reset_on_fork = 0;
1605         }
1606
1607         if (!rt_prio(p->prio))
1608                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1609
1610         if (p->sched_class->task_fork)
1611                 p->sched_class->task_fork(p);
1612
1613         /*
1614          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
1615          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
1616          * is ran before sched_fork().
1617          *
1618          * Silence PROVE_RCU.
1619          */
1620         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1621         set_task_cpu(p, cpu);
1622         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
1623
1624 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1625         if (likely(sched_info_on()))
1626                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1627 #endif
1628 #if defined(CONFIG_SMP)
1629         p->on_cpu = 0;
1630 #endif
1631 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
1632         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1633         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1634 #endif
1635 #ifdef CONFIG_SMP
1636         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
1637 #endif
1638
1639         put_cpu();
1640 }
1641
1642 /*
1643  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1644  *
1645  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1646  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1647  * on the runqueue and wakes it.
1648  */
1649 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
1650 {
1651         unsigned long flags;
1652         struct rq *rq;
1653
1654         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
1655 #ifdef CONFIG_SMP
1656         /*
1657          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
1658          *  - cpus_allowed can change in the fork path
1659          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
1660          */
1661         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
1662 #endif
1663
1664         rq = __task_rq_lock(p);
1665         activate_task(rq, p, 0);
1666         p->on_rq = 1;
1667         trace_sched_wakeup_new(p, true);
1668         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
1669 #ifdef CONFIG_SMP
1670         if (p->sched_class->task_woken)
1671                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1672 #endif
1673         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
1674 }
1675
1676 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1677
1678 /**
1679  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
1680  * @notifier: notifier struct to register
1681  */
1682 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1683 {
1684         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1685 }
1686 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1687
1688 /**
1689  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1690  * @notifier: notifier struct to unregister
1691  *
1692  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1693  */
1694 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1695 {
1696         hlist_del(&notifier->link);
1697 }
1698 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1699
1700 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1701 {
1702         struct preempt_notifier *notifier;
1703         struct hlist_node *node;
1704
1705         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1706                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1707 }
1708
1709 static void
1710 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1711                                  struct task_struct *next)
1712 {
1713         struct preempt_notifier *notifier;
1714         struct hlist_node *node;
1715
1716         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1717                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1718 }
1719
1720 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1721
1722 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1723 {
1724 }
1725
1726 static void
1727 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1728                                  struct task_struct *next)
1729 {
1730 }
1731
1732 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
1733
1734 /**
1735  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1736  * @rq: the runqueue preparing to switch
1737  * @prev: the current task that is being switched out
1738  * @next: the task we are going to switch to.
1739  *
1740  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1741  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1742  * switch.
1743  *
1744  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1745  * hooks.
1746  */
1747 static inline void
1748 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1749                     struct task_struct *next)
1750 {
1751         trace_sched_switch(prev, next);
1752         sched_info_switch(prev, next);
1753         perf_event_task_sched_out(prev, next);
1754         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1755         prepare_lock_switch(rq, next);
1756         prepare_arch_switch(next);
1757 }
1758
1759 /**
1760  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1761  * @rq: runqueue associated with task-switch
1762  * @prev: the thread we just switched away from.
1763  *
1764  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1765  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1766  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1767  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1768  *
1769  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1770  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
1771  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1772  * details.)
1773  */
1774 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1775         __releases(rq->lock)
1776 {
1777         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1778         long prev_state;
1779
1780         rq->prev_mm = NULL;
1781
1782         /*
1783          * A task struct has one reference for the use as "current".
1784          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1785          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1786          * the scheduled task must drop that reference.
1787          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1788          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1789          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1790          * be dropped twice.
1791          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1792          */
1793         prev_state = prev->state;
1794         vtime_task_switch(prev);
1795         finish_arch_switch(prev);
1796         perf_event_task_sched_in(prev, current);
1797         finish_lock_switch(rq, prev);
1798         finish_arch_post_lock_switch();
1799
1800         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1801         if (mm)
1802                 mmdrop(mm);
1803         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1804                 /*
1805                  * Remove function-return probe instances associated with this
1806                  * task and put them back on the free list.
1807                  */
1808                 kprobe_flush_task(prev);
1809                 put_task_struct(prev);
1810         }
1811 }
1812
1813 #ifdef CONFIG_SMP
1814
1815 /* assumes rq->lock is held */
1816 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1817 {
1818         if (prev->sched_class->pre_schedule)
1819                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
1820 }
1821
1822 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
1823 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1824 {
1825         if (rq->post_schedule) {
1826                 unsigned long flags;
1827
1828                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1829                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
1830                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
1831                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1832
1833                 rq->post_schedule = 0;
1834         }
1835 }
1836
1837 #else
1838
1839 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1840 {
1841 }
1842
1843 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
1844 {
1845 }
1846
1847 #endif
1848
1849 /**
1850  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1851  * @prev: the thread we just switched away from.
1852  */
1853 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1854         __releases(rq->lock)
1855 {
1856         struct rq *rq = this_rq();
1857
1858         finish_task_switch(rq, prev);
1859
1860         /*
1861          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
1862          * task_switch?
1863          */
1864         post_schedule(rq);
1865
1866 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1867         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1868         preempt_enable();
1869 #endif
1870         if (current->set_child_tid)
1871                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
1872 }
1873
1874 /*
1875  * context_switch - switch to the new MM and the new
1876  * thread's register state.
1877  */
1878 static inline void
1879 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1880                struct task_struct *next)
1881 {
1882         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1883
1884         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1885
1886         mm = next->mm;
1887         oldmm = prev->active_mm;
1888         /*
1889          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1890          * combine the page table reload and the switch backend into
1891          * one hypercall.
1892          */
1893         arch_start_context_switch(prev);
1894
1895         if (!mm) {
1896                 next->active_mm = oldmm;
1897                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1898                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1899         } else
1900                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1901
1902         if (!prev->mm) {
1903                 prev->active_mm = NULL;
1904                 rq->prev_mm = oldmm;
1905         }
1906         /*
1907          * Since the runqueue lock will be released by the next
1908          * task (which is an invalid locking op but in the case
1909          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1910          * do an early lockdep release here:
1911          */
1912 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1913         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1914 #endif
1915
1916         context_tracking_task_switch(prev, next);
1917         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1918         switch_to(prev, next, prev);
1919
1920         barrier();
1921         /*
1922          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
1923          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
1924          * frame will be invalid.
1925          */
1926         finish_task_switch(this_rq(), prev);
1927 }
1928
1929 /*
1930  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1931  *
1932  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1933  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1934  * number of context switches performed since bootup.
1935  */
1936 unsigned long nr_running(void)
1937 {
1938         unsigned long i, sum = 0;
1939
1940         for_each_online_cpu(i)
1941                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1942
1943         return sum;
1944 }
1945
1946 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1947 {
1948         unsigned long i, sum = 0;
1949
1950         for_each_possible_cpu(i)
1951                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1952
1953         /*
1954          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1955          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1956          */
1957         if (unlikely((long)sum < 0))
1958                 sum = 0;
1959
1960         return sum;
1961 }
1962
1963 unsigned long long nr_context_switches(void)
1964 {
1965         int i;
1966         unsigned long long sum = 0;
1967
1968         for_each_possible_cpu(i)
1969                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1970
1971         return sum;
1972 }
1973
1974 unsigned long nr_iowait(void)
1975 {
1976         unsigned long i, sum = 0;
1977
1978         for_each_possible_cpu(i)
1979                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1980
1981         return sum;
1982 }
1983
1984 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
1985 {
1986         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
1987         return atomic_read(&this->nr_iowait);
1988 }
1989
1990 unsigned long this_cpu_load(void)
1991 {
1992         struct rq *this = this_rq();
1993         return this->cpu_load[0];
1994 }
1995
1996
1997 /*
1998  * Global load-average calculations
1999  *
2000  * We take a distributed and async approach to calculating the global load-avg
2001  * in order to minimize overhead.
2002  *
2003  * The global load average is an exponentially decaying average of nr_running +
2004  * nr_uninterruptible.
2005  *
2006  * Once every LOAD_FREQ:
2007  *
2008  *   nr_active = 0;
2009  *   for_each_possible_cpu(cpu)
2010  *      nr_active += cpu_of(cpu)->nr_running + cpu_of(cpu)->nr_uninterruptible;
2011  *
2012  *   avenrun[n] = avenrun[0] * exp_n + nr_active * (1 - exp_n)
2013  *
2014  * Due to a number of reasons the above turns in the mess below:
2015  *
2016  *  - for_each_possible_cpu() is prohibitively expensive on machines with
2017  *    serious number of cpus, therefore we need to take a distributed approach
2018  *    to calculating nr_active.
2019  *
2020  *        \Sum_i x_i(t) = \Sum_i x_i(t) - x_i(t_0) | x_i(t_0) := 0
2021  *                      = \Sum_i { \Sum_j=1 x_i(t_j) - x_i(t_j-1) }
2022  *
2023  *    So assuming nr_active := 0 when we start out -- true per definition, we
2024  *    can simply take per-cpu deltas and fold those into a global accumulate
2025  *    to obtain the same result. See calc_load_fold_active().
2026  *
2027  *    Furthermore, in order to avoid synchronizing all per-cpu delta folding
2028  *    across the machine, we assume 10 ticks is sufficient time for every
2029  *    cpu to have completed this task.
2030  *
2031  *    This places an upper-bound on the IRQ-off latency of the machine. Then
2032  *    again, being late doesn't loose the delta, just wrecks the sample.
2033  *
2034  *  - cpu_rq()->nr_uninterruptible isn't accurately tracked per-cpu because
2035  *    this would add another cross-cpu cacheline miss and atomic operation
2036  *    to the wakeup path. Instead we increment on whatever cpu the task ran
2037  *    when it went into uninterruptible state and decrement on whatever cpu
2038  *    did the wakeup. This means that only the sum of nr_uninterruptible over
2039  *    all cpus yields the correct result.
2040  *
2041  *  This covers the NO_HZ=n code, for extra head-aches, see the comment below.
2042  */
2043
2044 /* Variables and functions for calc_load */
2045 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2046 static unsigned long calc_load_update;
2047 unsigned long avenrun[3];
2048 EXPORT_SYMBOL(avenrun); /* should be removed */
2049
2050 /**
2051  * get_avenrun - get the load average array
2052  * @loads:      pointer to dest load array
2053  * @offset:     offset to add
2054  * @shift:      shift count to shift the result left
2055  *
2056  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2057  */
2058 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2059 {
2060         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2061         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2062         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2063 }
2064
2065 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2066 {
2067         long nr_active, delta = 0;
2068
2069         nr_active = this_rq->nr_running;
2070         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2071
2072         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2073                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2074                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2075         }
2076
2077         return delta;
2078 }
2079
2080 /*
2081  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2082  */
2083 static unsigned long
2084 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2085 {
2086         load *= exp;
2087         load += active * (FIXED_1 - exp);
2088         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
2089         return load >> FSHIFT;
2090 }
2091
2092 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2093 /*
2094  * Handle NO_HZ for the global load-average.
2095  *
2096  * Since the above described distributed algorithm to compute the global
2097  * load-average relies on per-cpu sampling from the tick, it is affected by
2098  * NO_HZ.
2099  *
2100  * The basic idea is to fold the nr_active delta into a global idle-delta upon
2101  * entering NO_HZ state such that we can include this as an 'extra' cpu delta
2102  * when we read the global state.
2103  *
2104  * Obviously reality has to ruin such a delightfully simple scheme:
2105  *
2106  *  - When we go NO_HZ idle during the window, we can negate our sample
2107  *    contribution, causing under-accounting.
2108  *
2109  *    We avoid this by keeping two idle-delta counters and flipping them
2110  *    when the window starts, thus separating old and new NO_HZ load.
2111  *
2112  *    The only trick is the slight shift in index flip for read vs write.
2113  *
2114  *        0s            5s            10s           15s
2115  *          +10           +10           +10           +10
2116  *        |-|-----------|-|-----------|-|-----------|-|
2117  *    r:0 0 1           1 0           0 1           1 0
2118  *    w:0 1 1           0 0           1 1           0 0
2119  *
2120  *    This ensures we'll fold the old idle contribution in this window while
2121  *    accumlating the new one.
2122  *
2123  *  - When we wake up from NO_HZ idle during the window, we push up our
2124  *    contribution, since we effectively move our sample point to a known
2125  *    busy state.
2126  *
2127  *    This is solved by pushing the window forward, and thus skipping the
2128  *    sample, for this cpu (effectively using the idle-delta for this cpu which
2129  *    was in effect at the time the window opened). This also solves the issue
2130  *    of having to deal with a cpu having been in NOHZ idle for multiple
2131  *    LOAD_FREQ intervals.
2132  *
2133  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2134  */
2135 static atomic_long_t calc_load_idle[2];
2136 static int calc_load_idx;
2137
2138 static inline int calc_load_write_idx(void)
2139 {
2140         int idx = calc_load_idx;
2141
2142         /*
2143          * See calc_global_nohz(), if we observe the new index, we also
2144          * need to observe the new update time.
2145          */
2146         smp_rmb();
2147
2148         /*
2149          * If the folding window started, make sure we start writing in the
2150          * next idle-delta.
2151          */
2152         if (!time_before(jiffies, calc_load_update))
2153                 idx++;
2154
2155         return idx & 1;
2156 }
2157
2158 static inline int calc_load_read_idx(void)
2159 {
2160         return calc_load_idx & 1;
2161 }
2162
2163 void calc_load_enter_idle(void)
2164 {
2165         struct rq *this_rq = this_rq();
2166         long delta;
2167
2168         /*
2169          * We're going into NOHZ mode, if there's any pending delta, fold it
2170          * into the pending idle delta.
2171          */
2172         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2173         if (delta) {
2174                 int idx = calc_load_write_idx();
2175                 atomic_long_add(delta, &calc_load_idle[idx]);
2176         }
2177 }
2178
2179 void calc_load_exit_idle(void)
2180 {
2181         struct rq *this_rq = this_rq();
2182
2183         /*
2184          * If we're still before the sample window, we're done.
2185          */
2186         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2187                 return;
2188
2189         /*
2190          * We woke inside or after the sample window, this means we're already
2191          * accounted through the nohz accounting, so skip the entire deal and
2192          * sync up for the next window.
2193          */
2194         this_rq->calc_load_update = calc_load_update;
2195         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update + 10))
2196                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2197 }
2198
2199 static long calc_load_fold_idle(void)
2200 {
2201         int idx = calc_load_read_idx();
2202         long delta = 0;
2203
2204         if (atomic_long_read(&calc_load_idle[idx]))
2205                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_idle[idx], 0);
2206
2207         return delta;
2208 }
2209
2210 /**
2211  * fixed_power_int - compute: x^n, in O(log n) time
2212  *
2213  * @x:         base of the power
2214  * @frac_bits: fractional bits of @x
2215  * @n:         power to raise @x to.
2216  *
2217  * By exploiting the relation between the definition of the natural power
2218  * function: x^n := x*x*...*x (x multiplied by itself for n times), and
2219  * the binary encoding of numbers used by computers: n := \Sum n_i * 2^i,
2220  * (where: n_i \elem {0, 1}, the binary vector representing n),
2221  * we find: x^n := x^(\Sum n_i * 2^i) := \Prod x^(n_i * 2^i), which is
2222  * of course trivially computable in O(log_2 n), the length of our binary
2223  * vector.
2224  */
2225 static unsigned long
2226 fixed_power_int(unsigned long x, unsigned int frac_bits, unsigned int n)
2227 {
2228         unsigned long result = 1UL << frac_bits;
2229
2230         if (n) for (;;) {
2231                 if (n & 1) {
2232                         result *= x;
2233                         result += 1UL << (frac_bits - 1);
2234                         result >>= frac_bits;
2235                 }
2236                 n >>= 1;
2237                 if (!n)
2238                         break;
2239                 x *= x;
2240                 x += 1UL << (frac_bits - 1);
2241                 x >>= frac_bits;
2242         }
2243
2244         return result;
2245 }
2246
2247 /*
2248  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
2249  *
2250  * a2 = a1 * e + a * (1 - e)
2251  *    = (a0 * e + a * (1 - e)) * e + a * (1 - e)
2252  *    = a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)
2253  *
2254  * a3 = a2 * e + a * (1 - e)
2255  *    = (a0 * e^2 + a * (1 - e) * (1 + e)) * e + a * (1 - e)
2256  *    = a0 * e^3 + a * (1 - e) * (1 + e + e^2)
2257  *
2258  *  ...
2259  *
2260  * an = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 + e + ... + e^n-1) [1]
2261  *    = a0 * e^n + a * (1 - e) * (1 - e^n)/(1 - e)
2262  *    = a0 * e^n + a * (1 - e^n)
2263  *
2264  * [1] application of the geometric series:
2265  *
2266  *              n         1 - x^(n+1)
2267  *     S_n := \Sum x^i = -------------
2268  *             i=0          1 - x
2269  */
2270 static unsigned long
2271 calc_load_n(unsigned long load, unsigned long exp,
2272             unsigned long active, unsigned int n)
2273 {
2274
2275         return calc_load(load, fixed_power_int(exp, FSHIFT, n), active);
2276 }
2277
2278 /*
2279  * NO_HZ can leave us missing all per-cpu ticks calling
2280  * calc_load_account_active(), but since an idle CPU folds its delta into
2281  * calc_load_tasks_idle per calc_load_account_idle(), all we need to do is fold
2282  * in the pending idle delta if our idle period crossed a load cycle boundary.
2283  *
2284  * Once we've updated the global active value, we need to apply the exponential
2285  * weights adjusted to the number of cycles missed.
2286  */
2287 static void calc_global_nohz(void)
2288 {
2289         long delta, active, n;
2290
2291         if (!time_before(jiffies, calc_load_update + 10)) {
2292                 /*
2293                  * Catch-up, fold however many we are behind still
2294                  */
2295                 delta = jiffies - calc_load_update - 10;
2296                 n = 1 + (delta / LOAD_FREQ);
2297
2298                 active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2299                 active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2300
2301                 avenrun[0] = calc_load_n(avenrun[0], EXP_1, active, n);
2302                 avenrun[1] = calc_load_n(avenrun[1], EXP_5, active, n);
2303                 avenrun[2] = calc_load_n(avenrun[2], EXP_15, active, n);
2304
2305                 calc_load_update += n * LOAD_FREQ;
2306         }
2307
2308         /*
2309          * Flip the idle index...
2310          *
2311          * Make sure we first write the new time then flip the index, so that
2312          * calc_load_write_idx() will see the new time when it reads the new
2313          * index, this avoids a double flip messing things up.
2314          */
2315         smp_wmb();
2316         calc_load_idx++;
2317 }
2318 #else /* !CONFIG_NO_HZ */
2319
2320 static inline long calc_load_fold_idle(void) { return 0; }
2321 static inline void calc_global_nohz(void) { }
2322
2323 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
2324
2325 /*
2326  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2327  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2328  */
2329 void calc_global_load(unsigned long ticks)
2330 {
2331         long active, delta;
2332
2333         if (time_before(jiffies, calc_load_update + 10))
2334                 return;
2335
2336         /*
2337          * Fold the 'old' idle-delta to include all NO_HZ cpus.
2338          */
2339         delta = calc_load_fold_idle();
2340         if (delta)
2341                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2342
2343         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2344         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2345
2346         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2347         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2348         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2349
2350         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2351
2352         /*
2353          * In case we idled for multiple LOAD_FREQ intervals, catch up in bulk.
2354          */
2355         calc_global_nohz();
2356 }
2357
2358 /*
2359  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
2360  * active count.
2361  */
2362 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2363 {
2364         long delta;
2365
2366         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
2367                 return;
2368
2369         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
2370         if (delta)
2371                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2372
2373         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2374 }
2375
2376 /*
2377  * End of global load-average stuff
2378  */
2379
2380 /*
2381  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
2382  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
2383  *
2384  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
2385  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
2386  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2387  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
2388  *
2389  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
2390  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
2391  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
2392  *
2393  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
2394  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
2395  * particular idx is approximated to be zero.
2396  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
2397  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
2398  * based on 128 point scale.
2399  * Example:
2400  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
2401  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
2402  *
2403  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
2404  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
2405  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
2406  */
2407 #define DEGRADE_SHIFT           7
2408 static const unsigned char
2409                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
2410 static const unsigned char
2411                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
2412                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
2413                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
2414                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
2415                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
2416                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
2417
2418 /*
2419  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
2420  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
2421  * adding any new load.
2422  */
2423 static unsigned long
2424 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
2425 {
2426         int j = 0;
2427
2428         if (!missed_updates)
2429                 return load;
2430
2431         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
2432                 return 0;
2433
2434         if (idx == 1)
2435                 return load >> missed_updates;
2436
2437         while (missed_updates) {
2438                 if (missed_updates % 2)
2439                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
2440
2441                 missed_updates >>= 1;
2442                 j++;
2443         }
2444         return load;
2445 }
2446
2447 /*
2448  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2449  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
2450  * every tick. We fix it up based on jiffies.
2451  */
2452 static void __update_cpu_load(struct rq *this_rq, unsigned long this_load,
2453                               unsigned long pending_updates)
2454 {
2455         int i, scale;
2456
2457         this_rq->nr_load_updates++;
2458
2459         /* Update our load: */
2460         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
2461         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2462                 unsigned long old_load, new_load;
2463
2464                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2465
2466                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2467                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
2468                 new_load = this_load;
2469                 /*
2470                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2471                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2472                  * example.
2473                  */
2474                 if (new_load > old_load)
2475                         new_load += scale - 1;
2476
2477                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
2478         }
2479
2480         sched_avg_update(this_rq);
2481 }
2482
2483 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2484 /*
2485  * There is no sane way to deal with nohz on smp when using jiffies because the
2486  * cpu doing the jiffies update might drift wrt the cpu doing the jiffy reading
2487  * causing off-by-one errors in observed deltas; {0,2} instead of {1,1}.
2488  *
2489  * Therefore we cannot use the delta approach from the regular tick since that
2490  * would seriously skew the load calculation. However we'll make do for those
2491  * updates happening while idle (nohz_idle_balance) or coming out of idle
2492  * (tick_nohz_idle_exit).
2493  *
2494  * This means we might still be one tick off for nohz periods.
2495  */
2496
2497 /*
2498  * Called from nohz_idle_balance() to update the load ratings before doing the
2499  * idle balance.
2500  */
2501 void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq)
2502 {
2503         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
2504         unsigned long load = this_rq->load.weight;
2505         unsigned long pending_updates;
2506
2507         /*
2508          * bail if there's load or we're actually up-to-date.
2509          */
2510         if (load || curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2511                 return;
2512
2513         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2514         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2515
2516         __update_cpu_load(this_rq, load, pending_updates);
2517 }
2518
2519 /*
2520  * Called from tick_nohz_idle_exit() -- try and fix up the ticks we missed.
2521  */
2522 void update_cpu_load_nohz(void)
2523 {
2524         struct rq *this_rq = this_rq();
2525         unsigned long curr_jiffies = ACCESS_ONCE(jiffies);
2526         unsigned long pending_updates;
2527
2528         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
2529                 return;
2530
2531         raw_spin_lock(&this_rq->lock);
2532         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
2533         if (pending_updates) {
2534                 this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
2535                 /*
2536                  * We were idle, this means load 0, the current load might be
2537                  * !0 due to remote wakeups and the sort.
2538                  */
2539                 __update_cpu_load(this_rq, 0, pending_updates);
2540         }
2541         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
2542 }
2543 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
2544
2545 /*
2546  * Called from scheduler_tick()
2547  */
2548 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
2549 {
2550         /*
2551          * See the mess around update_idle_cpu_load() / update_cpu_load_nohz().
2552          */
2553         this_rq->last_load_update_tick = jiffies;
2554         __update_cpu_load(this_rq, this_rq->load.weight, 1);
2555
2556         calc_load_account_active(this_rq);
2557 }
2558
2559 #ifdef CONFIG_SMP
2560
2561 /*
2562  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2563  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2564  */
2565 void sched_exec(void)
2566 {
2567         struct task_struct *p = current;
2568         unsigned long flags;
2569         int dest_cpu;
2570
2571         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2572         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
2573         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2574                 goto unlock;
2575
2576         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2577                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2578
2579                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2580                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2581                 return;
2582         }
2583 unlock:
2584         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2585 }
2586
2587 #endif
2588
2589 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2590 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2591
2592 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2593 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2594
2595 /*
2596  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
2597  * @p in case that task is currently running.
2598  *
2599  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
2600  */
2601 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
2602 {
2603         u64 ns = 0;
2604
2605         if (task_current(rq, p)) {
2606                 update_rq_clock(rq);
2607                 ns = rq->clock_task - p->se.exec_start;
2608                 if ((s64)ns < 0)
2609                         ns = 0;
2610         }
2611
2612         return ns;
2613 }
2614
2615 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
2616 {
2617         unsigned long flags;
2618         struct rq *rq;
2619         u64 ns = 0;
2620
2621         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2622         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
2623         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2624
2625         return ns;
2626 }
2627
2628 /*
2629  * Return accounted runtime for the task.
2630  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2631  * pending runtime that have not been accounted yet.
2632  */
2633 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2634 {
2635         unsigned long flags;
2636         struct rq *rq;
2637         u64 ns = 0;
2638
2639         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2640         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
2641         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2642
2643         return ns;
2644 }
2645
2646 /*
2647  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2648  * We call it with interrupts disabled.
2649  */
2650 void scheduler_tick(void)
2651 {
2652         int cpu = smp_processor_id();
2653         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2654         struct task_struct *curr = rq->curr;
2655
2656         sched_clock_tick();
2657
2658         raw_spin_lock(&rq->lock);
2659         update_rq_clock(rq);
2660         update_cpu_load_active(rq);
2661         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
2662         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2663
2664         perf_event_task_tick();
2665
2666 #ifdef CONFIG_SMP
2667         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
2668         trigger_load_balance(rq, cpu);
2669 #endif
2670 }
2671
2672 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
2673 {
2674         if (in_lock_functions(addr)) {
2675                 addr = CALLER_ADDR2;
2676                 if (in_lock_functions(addr))
2677                         addr = CALLER_ADDR3;
2678         }
2679         return addr;
2680 }
2681
2682 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
2683                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
2684
2685 void __kprobes add_preempt_count(int val)
2686 {
2687 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2688         /*
2689          * Underflow?
2690          */
2691         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
2692                 return;
2693 #endif
2694         preempt_count() += val;
2695 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2696         /*
2697          * Spinlock count overflowing soon?
2698          */
2699         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
2700                                 PREEMPT_MASK - 10);
2701 #endif
2702         if (preempt_count() == val)
2703                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2704 }
2705 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
2706
2707 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
2708 {
2709 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
2710         /*
2711          * Underflow?
2712          */
2713         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
2714                 return;
2715         /*
2716          * Is the spinlock portion underflowing?
2717          */
2718         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
2719                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
2720                 return;
2721 #endif
2722
2723         if (preempt_count() == val)
2724                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
2725         preempt_count() -= val;
2726 }
2727 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
2728
2729 #endif
2730
2731 /*
2732  * Print scheduling while atomic bug:
2733  */
2734 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
2735 {
2736         if (oops_in_progress)
2737                 return;
2738
2739         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
2740                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
2741
2742         debug_show_held_locks(prev);
2743         print_modules();
2744         if (irqs_disabled())
2745                 print_irqtrace_events(prev);
2746         dump_stack();
2747         add_taint(TAINT_WARN);
2748 }
2749
2750 /*
2751  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
2752  */
2753 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
2754 {
2755         /*
2756          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
2757          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
2758          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
2759          */
2760         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
2761                 __schedule_bug(prev);
2762         rcu_sleep_check();
2763
2764         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
2765
2766         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
2767 }
2768
2769 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2770 {
2771         if (prev->on_rq || rq->skip_clock_update < 0)
2772                 update_rq_clock(rq);
2773         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
2774 }
2775
2776 /*
2777  * Pick up the highest-prio task:
2778  */
2779 static inline struct task_struct *
2780 pick_next_task(struct rq *rq)
2781 {
2782         const struct sched_class *class;
2783         struct task_struct *p;
2784
2785         /*
2786          * Optimization: we know that if all tasks are in
2787          * the fair class we can call that function directly:
2788          */
2789         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
2790                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
2791                 if (likely(p))
2792                         return p;
2793         }
2794
2795         for_each_class(class) {
2796                 p = class->pick_next_task(rq);
2797                 if (p)
2798                         return p;
2799         }
2800
2801         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
2802 }
2803
2804 /*
2805  * __schedule() is the main scheduler function.
2806  *
2807  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
2808  *
2809  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
2810  *
2811  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
2812  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
2813  *
2814  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
2815  *      interrupt handler scheduler_tick().
2816  *
2817  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
2818  *      task to the run-queue and that's it.
2819  *
2820  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
2821  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
2822  *      called on the nearest possible occasion:
2823  *
2824  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
2825  *
2826  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
2827  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
2828  *           spin_unlock()!)
2829  *
2830  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
2831  *           preemptible context
2832  *
2833  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
2834  *         then at the next:
2835  *
2836  *          - cond_resched() call
2837  *          - explicit schedule() call
2838  *          - return from syscall or exception to user-space
2839  *          - return from interrupt-handler to user-space
2840  */
2841 static void __sched __schedule(void)
2842 {
2843         struct task_struct *prev, *next;
2844         unsigned long *switch_count;
2845         struct rq *rq;
2846         int cpu;
2847
2848 need_resched:
2849         preempt_disable();
2850         cpu = smp_processor_id();
2851         rq = cpu_rq(cpu);
2852         rcu_note_context_switch(cpu);
2853         prev = rq->curr;
2854
2855         schedule_debug(prev);
2856
2857         if (sched_feat(HRTICK))
2858                 hrtick_clear(rq);
2859
2860         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
2861
2862         switch_count = &prev->nivcsw;
2863         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
2864                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
2865                         prev->state = TASK_RUNNING;
2866                 } else {
2867                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
2868                         prev->on_rq = 0;
2869
2870                         /*
2871                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
2872                          * whether it wants to wake up a task to maintain
2873                          * concurrency.
2874                          */
2875                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
2876                                 struct task_struct *to_wakeup;
2877
2878                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
2879                                 if (to_wakeup)
2880                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
2881                         }
2882                 }
2883                 switch_count = &prev->nvcsw;
2884         }
2885
2886         pre_schedule(rq, prev);
2887
2888         if (unlikely(!rq->nr_running))
2889                 idle_balance(cpu, rq);
2890
2891         put_prev_task(rq, prev);
2892         next = pick_next_task(rq);
2893         clear_tsk_need_resched(prev);
2894         rq->skip_clock_update = 0;
2895
2896         if (likely(prev != next)) {
2897                 rq->nr_switches++;
2898                 rq->curr = next;
2899                 ++*switch_count;
2900
2901                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
2902                 /*
2903                  * The context switch have flipped the stack from under us
2904                  * and restored the local variables which were saved when
2905                  * this task called schedule() in the past. prev == current
2906                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
2907                  */
2908                 cpu = smp_processor_id();
2909                 rq = cpu_rq(cpu);
2910         } else
2911                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
2912
2913         post_schedule(rq);
2914
2915         sched_preempt_enable_no_resched();
2916         if (need_resched())
2917                 goto need_resched;
2918 }
2919
2920 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
2921 {
2922         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
2923                 return;
2924         /*
2925          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
2926          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
2927          */
2928         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
2929                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
2930 }
2931
2932 asmlinkage void __sched schedule(void)
2933 {
2934         struct task_struct *tsk = current;
2935
2936         sched_submit_work(tsk);
2937         __schedule();
2938 }
2939 EXPORT_SYMBOL(schedule);
2940
2941 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
2942 asmlinkage void __sched schedule_user(void)
2943 {
2944         /*
2945          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
2946          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
2947          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
2948          * we find a better solution.
2949          */
2950         user_exit();
2951         schedule();
2952         user_enter();
2953 }
2954 #endif
2955
2956 /**
2957  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
2958  *
2959  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
2960  */
2961 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
2962 {
2963         sched_preempt_enable_no_resched();
2964         schedule();
2965         preempt_disable();
2966 }
2967
2968 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
2969
2970 static inline bool owner_running(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
2971 {
2972         if (lock->owner != owner)
2973                 return false;
2974
2975         /*
2976          * Ensure we emit the owner->on_cpu, dereference _after_ checking
2977          * lock->owner still matches owner, if that fails, owner might
2978          * point to free()d memory, if it still matches, the rcu_read_lock()
2979          * ensures the memory stays valid.
2980          */
2981         barrier();
2982
2983         return owner->on_cpu;
2984 }
2985
2986 /*
2987  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
2988  * access and not reliable.
2989  */
2990 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct task_struct *owner)
2991 {
2992         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
2993                 return 0;
2994
2995         rcu_read_lock();
2996         while (owner_running(lock, owner)) {
2997                 if (need_resched())
2998                         break;
2999
3000                 arch_mutex_cpu_relax();
3001         }
3002         rcu_read_unlock();
3003
3004         /*
3005          * We break out the loop above on need_resched() and when the
3006          * owner changed, which is a sign for heavy contention. Return
3007          * success only when lock->owner is NULL.
3008          */
3009         return lock->owner == NULL;
3010 }
3011 #endif
3012
3013 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3014 /*
3015  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3016  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3017  * occur there and call schedule directly.
3018  */
3019 asmlinkage void __sched notrace preempt_schedule(void)
3020 {
3021         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3022
3023         /*
3024          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3025          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3026          */
3027         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3028                 return;
3029
3030         do {
3031                 add_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3032                 __schedule();
3033                 sub_preempt_count_notrace(PREEMPT_ACTIVE);
3034
3035                 /*
3036                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3037                  * between schedule and now.
3038                  */
3039                 barrier();
3040         } while (need_resched());
3041 }
3042 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3043
3044 /*
3045  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3046  * off of irq context.
3047  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3048  * protect us against recursive calling from irq.
3049  */
3050 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3051 {
3052         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3053
3054         /* Catch callers which need to be fixed */
3055         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3056
3057         user_exit();
3058         do {
3059                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3060                 local_irq_enable();
3061                 __schedule();
3062                 local_irq_disable();
3063                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3064
3065                 /*
3066                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3067                  * between schedule and now.
3068                  */
3069                 barrier();
3070         } while (need_resched());
3071 }
3072
3073 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3074
3075 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3076                           void *key)
3077 {
3078         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3079 }
3080 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3081
3082 /*
3083  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3084  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3085  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3086  *
3087  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3088  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3089  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3090  */
3091 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3092                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3093 {
3094         wait_queue_t *curr, *next;
3095
3096         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3097                 unsigned flags = curr->flags;
3098
3099                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3100                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3101                         break;
3102         }
3103 }
3104
3105 /**
3106  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3107  * @q: the waitqueue
3108  * @mode: which threads
3109  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3110  * @key: is directly passed to the wakeup function
3111  *
3112  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3113  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3114  */
3115 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3116                         int nr_exclusive, void *key)
3117 {
3118         unsigned long flags;
3119
3120         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3121         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3122         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3123 }
3124 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3125
3126 /*
3127  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3128  */
3129 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr)
3130 {
3131         __wake_up_common(q, mode, nr, 0, NULL);
3132 }
3133 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
3134
3135 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
3136 {
3137         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
3138 }
3139 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked_key);
3140
3141 /**
3142  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
3143  * @q: the waitqueue
3144  * @mode: which threads
3145  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3146  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
3147  *
3148  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3149  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3150  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3151  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3152  *
3153  * On UP it can prevent extra preemption.
3154  *
3155  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3156  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3157  */
3158 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3159                         int nr_exclusive, void *key)
3160 {
3161         unsigned long flags;
3162         int wake_flags = WF_SYNC;
3163
3164         if (unlikely(!q))
3165                 return;
3166
3167         if (unlikely(!nr_exclusive))
3168                 wake_flags = 0;
3169
3170         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3171         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
3172         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3173 }
3174 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
3175
3176 /*
3177  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
3178  */
3179 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3180 {
3181         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
3182 }
3183 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3184
3185 /**
3186  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
3187  * @x:  holds the state of this particular completion
3188  *
3189  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
3190  * awakened in the same order in which they were queued.
3191  *
3192  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
3193  *
3194  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3195  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3196  */
3197 void complete(struct completion *x)
3198 {
3199         unsigned long flags;
3200
3201         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3202         x->done++;
3203         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
3204         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3205 }
3206 EXPORT_SYMBOL(complete);
3207
3208 /**
3209  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
3210  * @x:  holds the state of this particular completion
3211  *
3212  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
3213  *
3214  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3215  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3216  */
3217 void complete_all(struct completion *x)
3218 {
3219         unsigned long flags;
3220
3221         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3222         x->done += UINT_MAX/2;
3223         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
3224         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3225 }
3226 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3227
3228 static inline long __sched
3229 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3230 {
3231         if (!x->done) {
3232                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3233
3234                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
3235                 do {
3236                         if (signal_pending_state(state, current)) {
3237                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3238                                 break;
3239                         }
3240                         __set_current_state(state);
3241                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3242                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3243                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3244                 } while (!x->done && timeout);
3245                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3246                 if (!x->done)
3247                         return timeout;
3248         }
3249         x->done--;
3250         return timeout ?: 1;
3251 }
3252
3253 static long __sched
3254 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
3255 {
3256         might_sleep();
3257
3258         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3259         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
3260         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3261         return timeout;
3262 }
3263
3264 /**
3265  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
3266  * @x:  holds the state of this particular completion
3267  *
3268  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
3269  * interruptible and there is no timeout.
3270  *
3271  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
3272  * and interrupt capability. Also see complete().
3273  */
3274 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3275 {
3276         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3277 }
3278 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3279
3280 /**
3281  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
3282  * @x:  holds the state of this particular completion
3283  * @timeout:  timeout value in jiffies
3284  *
3285  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3286  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
3287  * interruptible.
3288  *
3289  * The return value is 0 if timed out, and positive (at least 1, or number of
3290  * jiffies left till timeout) if completed.
3291  */
3292 unsigned long __sched
3293 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3294 {
3295         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3296 }
3297 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3298
3299 /**
3300  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
3301  * @x:  holds the state of this particular completion
3302  *
3303  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
3304  * interruptible.
3305  *
3306  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3307  */
3308 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3309 {
3310         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
3311         if (t == -ERESTARTSYS)
3312                 return t;
3313         return 0;
3314 }
3315 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3316
3317 /**
3318  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
3319  * @x:  holds the state of this particular completion
3320  * @timeout:  timeout value in jiffies
3321  *
3322  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
3323  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
3324  *
3325  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3326  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3327  */
3328 long __sched
3329 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3330                                           unsigned long timeout)
3331 {
3332         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
3333 }
3334 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3335
3336 /**
3337  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
3338  * @x:  holds the state of this particular completion
3339  *
3340  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
3341  * interrupted by a kill signal.
3342  *
3343  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if completed.
3344  */
3345 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
3346 {
3347         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
3348         if (t == -ERESTARTSYS)
3349                 return t;
3350         return 0;
3351 }
3352 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
3353
3354 /**
3355  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
3356  * @x:  holds the state of this particular completion
3357  * @timeout:  timeout value in jiffies
3358  *
3359  * This waits for either a completion of a specific task to be
3360  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
3361  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
3362  *
3363  * The return value is -ERESTARTSYS if interrupted, 0 if timed out,
3364  * positive (at least 1, or number of jiffies left till timeout) if completed.
3365  */
3366 long __sched
3367 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
3368                                      unsigned long timeout)
3369 {
3370         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
3371 }
3372 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
3373
3374 /**
3375  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
3376  *      @x:     completion structure
3377  *
3378  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
3379  *               1 if a decrement succeeded.
3380  *
3381  *      If a completion is being used as a counting completion,
3382  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
3383  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
3384  *      is protecting is not available.
3385  */
3386 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
3387 {
3388         unsigned long flags;
3389         int ret = 1;
3390
3391         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3392         if (!x->done)
3393                 ret = 0;
3394         else
3395                 x->done--;
3396         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3397         return ret;
3398 }
3399 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
3400
3401 /**
3402  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
3403  *      @x:     completion structure
3404  *
3405  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
3406  *               1 if there are no waiters.
3407  *
3408  */
3409 bool completion_done(struct completion *x)
3410 {
3411         unsigned long flags;
3412         int ret = 1;
3413
3414         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3415         if (!x->done)
3416                 ret = 0;
3417         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3418         return ret;
3419 }
3420 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
3421
3422 static long __sched
3423 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
3424 {
3425         unsigned long flags;
3426         wait_queue_t wait;
3427
3428         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3429
3430         __set_current_state(state);
3431
3432         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3433         __add_wait_queue(q, &wait);
3434         spin_unlock(&q->lock);
3435         timeout = schedule_timeout(timeout);
3436         spin_lock_irq(&q->lock);
3437         __remove_wait_queue(q, &wait);
3438         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3439
3440         return timeout;
3441 }
3442
3443 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3444 {
3445         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3446 }
3447 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3448
3449 long __sched
3450 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3451 {
3452         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
3453 }
3454 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3455
3456 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3457 {
3458         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
3459 }
3460 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3461
3462 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3463 {
3464         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
3465 }
3466 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3467
3468 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3469
3470 /*
3471  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3472  * @p: task
3473  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3474  *
3475  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3476  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3477  *
3478  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3479  */
3480 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3481 {
3482         int oldprio, on_rq, running;
3483         struct rq *rq;
3484         const struct sched_class *prev_class;
3485
3486         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3487
3488         rq = __task_rq_lock(p);
3489
3490         /*
3491          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3492          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3493          *
3494          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3495          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3496          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3497          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3498          * with interrupts disabled and will complete the lock
3499          * protected section without being interrupted. So there is no
3500          * real need to boost.
3501          */
3502         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3503                 WARN_ON(p != rq->curr);
3504                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3505                 goto out_unlock;
3506         }
3507
3508         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3509         oldprio = p->prio;
3510         prev_class = p->sched_class;
3511         on_rq = p->on_rq;
3512         running = task_current(rq, p);
3513         if (on_rq)
3514                 dequeue_task(rq, p, 0);
3515         if (running)
3516                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3517
3518         if (rt_prio(prio))
3519                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3520         else
3521                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3522
3523         p->prio = prio;
3524
3525         if (running)
3526                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3527         if (on_rq)
3528                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
3529
3530         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3531 out_unlock:
3532         __task_rq_unlock(rq);
3533 }
3534 #endif
3535 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3536 {
3537         int old_prio, delta, on_rq;
3538         unsigned long flags;
3539         struct rq *rq;
3540
3541         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3542                 return;
3543         /*
3544          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3545          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3546          */
3547         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3548         /*
3549          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3550          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3551          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3552          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3553          */
3554         if (task_has_rt_policy(p)) {
3555                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3556                 goto out_unlock;
3557         }
3558         on_rq = p->on_rq;
3559         if (on_rq)
3560                 dequeue_task(rq, p, 0);
3561
3562         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3563         set_load_weight(p);
3564         old_prio = p->prio;
3565         p->prio = effective_prio(p);
3566         delta = p->prio - old_prio;
3567
3568         if (on_rq) {
3569                 enqueue_task(rq, p, 0);
3570                 /*
3571                  * If the task increased its priority or is running and
3572                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3573                  */
3574                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3575                         resched_task(rq->curr);
3576         }
3577 out_unlock:
3578         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3579 }
3580 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3581
3582 /*
3583  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3584  * @p: task
3585  * @nice: nice value
3586  */
3587 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3588 {
3589         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3590         int nice_rlim = 20 - nice;
3591
3592         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3593                 capable(CAP_SYS_NICE));
3594 }
3595
3596 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3597
3598 /*
3599  * sys_nice - change the priority of the current process.
3600  * @increment: priority increment
3601  *
3602  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3603  * does similar things.
3604  */
3605 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3606 {
3607         long nice, retval;
3608
3609         /*
3610          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3611          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3612          * and we have a single winner.
3613          */
3614         if (increment < -40)
3615                 increment = -40;
3616         if (increment > 40)
3617                 increment = 40;
3618
3619         nice = TASK_NICE(current) + increment;
3620         if (nice < -20)
3621                 nice = -20;
3622         if (nice > 19)
3623                 nice = 19;
3624
3625         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3626                 return -EPERM;
3627
3628         retval = security_task_setnice(current, nice);
3629         if (retval)
3630                 return retval;
3631
3632         set_user_nice(current, nice);
3633         return 0;
3634 }
3635
3636 #endif
3637
3638 /**
3639  * task_prio - return the priority value of a given task.
3640  * @p: the task in question.
3641  *
3642  * This is the priority value as seen by users in /proc.