Merge branch 'stable-3.2' into pandora-3.2
[pandora-kernel.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <asm/mmu_context.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/capability.h>
38 #include <linux/completion.h>
39 #include <linux/kernel_stat.h>
40 #include <linux/debug_locks.h>
41 #include <linux/perf_event.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/proc_fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/stop_machine.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/debugfs.h>
71 #include <linux/ctype.h>
72 #include <linux/ftrace.h>
73 #include <linux/slab.h>
74 #include <linux/init_task.h>
75
76 #include <asm/tlb.h>
77 #include <asm/irq_regs.h>
78 #include <asm/mutex.h>
79 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
80 #include <asm/paravirt.h>
81 #endif
82
83 #include "sched_cpupri.h"
84 #include "workqueue_sched.h"
85 #include "sched_autogroup.h"
86
87 #define CREATE_TRACE_POINTS
88 #include <trace/events/sched.h>
89
90 /*
91  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
92  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
93  * and back.
94  */
95 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
96 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
97 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
98
99 /*
100  * 'User priority' is the nice value converted to something we
101  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
102  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
103  */
104 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
105 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
106 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
107
108 /*
109  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
110  */
111 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
112
113 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
114 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
115
116 /*
117  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
118  *
119  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
120  * Timeslices get refilled after they expire.
121  */
122 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
123
124 /*
125  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
126  */
127 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
128
129 static inline int rt_policy(int policy)
130 {
131         if (policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR)
132                 return 1;
133         return 0;
134 }
135
136 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
137 {
138         return rt_policy(p->policy);
139 }
140
141 /*
142  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
143  */
144 struct rt_prio_array {
145         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
146         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
147 };
148
149 struct rt_bandwidth {
150         /* nests inside the rq lock: */
151         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
152         ktime_t                 rt_period;
153         u64                     rt_runtime;
154         struct hrtimer          rt_period_timer;
155 };
156
157 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
158
159 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
160
161 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
162 {
163         struct rt_bandwidth *rt_b =
164                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
165         ktime_t now;
166         int overrun;
167         int idle = 0;
168
169         for (;;) {
170                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
171                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
172
173                 if (!overrun)
174                         break;
175
176                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
177         }
178
179         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
180 }
181
182 static
183 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
184 {
185         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
186         rt_b->rt_runtime = runtime;
187
188         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
189
190         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
191                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
192         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
193 }
194
195 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
196 {
197         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
198 }
199
200 static void start_bandwidth_timer(struct hrtimer *period_timer, ktime_t period)
201 {
202         unsigned long delta;
203         ktime_t soft, hard, now;
204
205         for (;;) {
206                 if (hrtimer_active(period_timer))
207                         break;
208
209                 now = hrtimer_cb_get_time(period_timer);
210                 hrtimer_forward(period_timer, now, period);
211
212                 soft = hrtimer_get_softexpires(period_timer);
213                 hard = hrtimer_get_expires(period_timer);
214                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
215                 __hrtimer_start_range_ns(period_timer, soft, delta,
216                                          HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
217         }
218 }
219
220 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
221 {
222         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
223                 return;
224
225         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
226                 return;
227
228         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
229         start_bandwidth_timer(&rt_b->rt_period_timer, rt_b->rt_period);
230         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
231 }
232
233 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
234 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
235 {
236         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
237 }
238 #endif
239
240 /*
241  * sched_domains_mutex serializes calls to init_sched_domains,
242  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
243  */
244 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
245
246 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
247
248 #include <linux/cgroup.h>
249
250 struct cfs_rq;
251
252 static LIST_HEAD(task_groups);
253
254 struct cfs_bandwidth {
255 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
256         raw_spinlock_t lock;
257         ktime_t period;
258         u64 quota, runtime;
259         s64 hierarchal_quota;
260         u64 runtime_expires;
261
262         int idle, timer_active;
263         struct hrtimer period_timer, slack_timer;
264         struct list_head throttled_cfs_rq;
265
266         /* statistics */
267         int nr_periods, nr_throttled;
268         u64 throttled_time;
269 #endif
270 };
271
272 /* task group related information */
273 struct task_group {
274         struct cgroup_subsys_state css;
275
276 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
277         /* schedulable entities of this group on each cpu */
278         struct sched_entity **se;
279         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
280         struct cfs_rq **cfs_rq;
281         unsigned long shares;
282
283         atomic_t load_weight;
284 #endif
285
286 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
287         struct sched_rt_entity **rt_se;
288         struct rt_rq **rt_rq;
289
290         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
291 #endif
292
293         struct rcu_head rcu;
294         struct list_head list;
295
296         struct task_group *parent;
297         struct list_head siblings;
298         struct list_head children;
299
300 #ifdef CONFIG_SCHED_AUTOGROUP
301         struct autogroup *autogroup;
302 #endif
303
304         struct cfs_bandwidth cfs_bandwidth;
305 };
306
307 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
308 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
309
310 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
311
312 # define ROOT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
313
314 /*
315  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
316  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
317  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
318  * too large, so as the shares value of a task group.
319  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
320  *  limitation from this.)
321  */
322 #define MIN_SHARES      (1UL <<  1)
323 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
324
325 static int root_task_group_load = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
326 #endif
327
328 /* Default task group.
329  *      Every task in system belong to this group at bootup.
330  */
331 struct task_group root_task_group;
332
333 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
334
335 /* CFS-related fields in a runqueue */
336 struct cfs_rq {
337         struct load_weight load;
338         unsigned long nr_running, h_nr_running;
339
340         u64 exec_clock;
341         u64 min_vruntime;
342 #ifndef CONFIG_64BIT
343         u64 min_vruntime_copy;
344 #endif
345
346         struct rb_root tasks_timeline;
347         struct rb_node *rb_leftmost;
348
349         struct list_head tasks;
350         struct list_head *balance_iterator;
351
352         /*
353          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
354          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
355          */
356         struct sched_entity *curr, *next, *last, *skip;
357
358 #ifdef  CONFIG_SCHED_DEBUG
359         unsigned int nr_spread_over;
360 #endif
361
362 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
363         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
364
365         /*
366          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
367          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
368          * (like users, containers etc.)
369          *
370          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
371          * list is used during load balance.
372          */
373         int on_list;
374         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
375         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
376
377 #ifdef CONFIG_SMP
378         /*
379          * the part of load.weight contributed by tasks
380          */
381         unsigned long task_weight;
382
383         /*
384          *   h_load = weight * f(tg)
385          *
386          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
387          * this group.
388          */
389         unsigned long h_load;
390
391         /*
392          * Maintaining per-cpu shares distribution for group scheduling
393          *
394          * load_stamp is the last time we updated the load average
395          * load_last is the last time we updated the load average and saw load
396          * load_unacc_exec_time is currently unaccounted execution time
397          */
398         u64 load_avg;
399         u64 load_period;
400         u64 load_stamp, load_last, load_unacc_exec_time;
401
402         unsigned long load_contribution;
403 #endif
404 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
405         int runtime_enabled;
406         u64 runtime_expires;
407         s64 runtime_remaining;
408
409         u64 throttled_timestamp;
410         int throttled, throttle_count;
411         struct list_head throttled_list;
412 #endif
413 #endif
414 };
415
416 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
417 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
418 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
419 {
420         return &tg->cfs_bandwidth;
421 }
422
423 static inline u64 default_cfs_period(void);
424 static int do_sched_cfs_period_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b, int overrun);
425 static void do_sched_cfs_slack_timer(struct cfs_bandwidth *cfs_b);
426
427 static enum hrtimer_restart sched_cfs_slack_timer(struct hrtimer *timer)
428 {
429         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
430                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, slack_timer);
431         do_sched_cfs_slack_timer(cfs_b);
432
433         return HRTIMER_NORESTART;
434 }
435
436 static enum hrtimer_restart sched_cfs_period_timer(struct hrtimer *timer)
437 {
438         struct cfs_bandwidth *cfs_b =
439                 container_of(timer, struct cfs_bandwidth, period_timer);
440         ktime_t now;
441         int overrun;
442         int idle = 0;
443
444         for (;;) {
445                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
446                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, cfs_b->period);
447
448                 if (!overrun)
449                         break;
450
451                 idle = do_sched_cfs_period_timer(cfs_b, overrun);
452         }
453
454         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
455 }
456
457 static void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
458 {
459         raw_spin_lock_init(&cfs_b->lock);
460         cfs_b->runtime = 0;
461         cfs_b->quota = RUNTIME_INF;
462         cfs_b->period = ns_to_ktime(default_cfs_period());
463
464         INIT_LIST_HEAD(&cfs_b->throttled_cfs_rq);
465         hrtimer_init(&cfs_b->period_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
466         cfs_b->period_timer.function = sched_cfs_period_timer;
467         hrtimer_init(&cfs_b->slack_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
468         cfs_b->slack_timer.function = sched_cfs_slack_timer;
469 }
470
471 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq)
472 {
473         cfs_rq->runtime_enabled = 0;
474         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->throttled_list);
475 }
476
477 /* requires cfs_b->lock, may release to reprogram timer */
478 static void __start_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
479 {
480         /*
481          * The timer may be active because we're trying to set a new bandwidth
482          * period or because we're racing with the tear-down path
483          * (timer_active==0 becomes visible before the hrtimer call-back
484          * terminates).  In either case we ensure that it's re-programmed
485          */
486         while (unlikely(hrtimer_active(&cfs_b->period_timer))) {
487                 raw_spin_unlock(&cfs_b->lock);
488                 /* ensure cfs_b->lock is available while we wait */
489                 hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
490
491                 raw_spin_lock(&cfs_b->lock);
492                 /* if someone else restarted the timer then we're done */
493                 if (cfs_b->timer_active)
494                         return;
495         }
496
497         cfs_b->timer_active = 1;
498         start_bandwidth_timer(&cfs_b->period_timer, cfs_b->period);
499 }
500
501 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b)
502 {
503         hrtimer_cancel(&cfs_b->period_timer);
504         hrtimer_cancel(&cfs_b->slack_timer);
505 }
506 #else
507 static void init_cfs_rq_runtime(struct cfs_rq *cfs_rq) {}
508 static void init_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
509 static void destroy_cfs_bandwidth(struct cfs_bandwidth *cfs_b) {}
510
511 static inline struct cfs_bandwidth *tg_cfs_bandwidth(struct task_group *tg)
512 {
513         return NULL;
514 }
515 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
516 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
517
518 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
519 struct rt_rq {
520         struct rt_prio_array active;
521         unsigned long rt_nr_running;
522 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
523         struct {
524                 int curr; /* highest queued rt task prio */
525 #ifdef CONFIG_SMP
526                 int next; /* next highest */
527 #endif
528         } highest_prio;
529 #endif
530 #ifdef CONFIG_SMP
531         unsigned long rt_nr_migratory;
532         unsigned long rt_nr_total;
533         int overloaded;
534         struct plist_head pushable_tasks;
535 #endif
536         int rt_throttled;
537         u64 rt_time;
538         u64 rt_runtime;
539         /* Nests inside the rq lock: */
540         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
541
542 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
543         unsigned long rt_nr_boosted;
544
545         struct rq *rq;
546         struct list_head leaf_rt_rq_list;
547         struct task_group *tg;
548 #endif
549 };
550
551 #ifdef CONFIG_SMP
552
553 /*
554  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
555  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
556  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
557  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
558  * object.
559  *
560  */
561 struct root_domain {
562         atomic_t refcount;
563         atomic_t rto_count;
564         struct rcu_head rcu;
565         cpumask_var_t span;
566         cpumask_var_t online;
567
568         /*
569          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
570          * one runnable RT task.
571          */
572         cpumask_var_t rto_mask;
573         struct cpupri cpupri;
574 };
575
576 /*
577  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
578  * members (mimicking the global state we have today).
579  */
580 static struct root_domain def_root_domain;
581
582 #endif /* CONFIG_SMP */
583
584 /*
585  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
586  *
587  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
588  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
589  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
590  */
591 struct rq {
592         /* runqueue lock: */
593         raw_spinlock_t lock;
594
595         /*
596          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
597          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
598          */
599         unsigned long nr_running;
600         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
601         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
602         unsigned long last_load_update_tick;
603 #ifdef CONFIG_NO_HZ
604         u64 nohz_stamp;
605         unsigned char nohz_balance_kick;
606 #endif
607         int skip_clock_update;
608
609         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
610         struct load_weight load;
611         unsigned long nr_load_updates;
612         u64 nr_switches;
613
614         struct cfs_rq cfs;
615         struct rt_rq rt;
616
617 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
618         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
619         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
620 #endif
621 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
622         struct list_head leaf_rt_rq_list;
623 #endif
624
625         /*
626          * This is part of a global counter where only the total sum
627          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
628          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
629          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
630          */
631         unsigned long nr_uninterruptible;
632
633         struct task_struct *curr, *idle, *stop;
634         unsigned long next_balance;
635         struct mm_struct *prev_mm;
636
637         u64 clock;
638         u64 clock_task;
639
640         atomic_t nr_iowait;
641
642 #ifdef CONFIG_SMP
643         struct root_domain *rd;
644         struct sched_domain *sd;
645
646         unsigned long cpu_power;
647
648         unsigned char idle_balance;
649         /* For active balancing */
650         int post_schedule;
651         int active_balance;
652         int push_cpu;
653         struct cpu_stop_work active_balance_work;
654         /* cpu of this runqueue: */
655         int cpu;
656         int online;
657
658         u64 rt_avg;
659         u64 age_stamp;
660         u64 idle_stamp;
661         u64 avg_idle;
662 #endif
663
664 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
665         u64 prev_irq_time;
666 #endif
667 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
668         u64 prev_steal_time;
669 #endif
670 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
671         u64 prev_steal_time_rq;
672 #endif
673
674         /* calc_load related fields */
675         unsigned long calc_load_update;
676         long calc_load_active;
677
678 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
679 #ifdef CONFIG_SMP
680         int hrtick_csd_pending;
681         struct call_single_data hrtick_csd;
682 #endif
683         struct hrtimer hrtick_timer;
684 #endif
685
686 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
687         /* latency stats */
688         struct sched_info rq_sched_info;
689         unsigned long long rq_cpu_time;
690         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
691
692         /* sys_sched_yield() stats */
693         unsigned int yld_count;
694
695         /* schedule() stats */
696         unsigned int sched_switch;
697         unsigned int sched_count;
698         unsigned int sched_goidle;
699
700         /* try_to_wake_up() stats */
701         unsigned int ttwu_count;
702         unsigned int ttwu_local;
703 #endif
704
705 #ifdef CONFIG_SMP
706         struct llist_head wake_list;
707 #endif
708 };
709
710 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
711
712
713 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags);
714
715 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
716 {
717 #ifdef CONFIG_SMP
718         return rq->cpu;
719 #else
720         return 0;
721 #endif
722 }
723
724 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
725         rcu_dereference_check((p), \
726                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
727
728 /*
729  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
730  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
731  *
732  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
733  * preempt-disabled sections.
734  */
735 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
736         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
737
738 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
739 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
740 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
741 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
742 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
743
744 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
745
746 /*
747  * Return the group to which this tasks belongs.
748  *
749  * We cannot use task_subsys_state() and friends because the cgroup
750  * subsystem changes that value before the cgroup_subsys::attach() method
751  * is called, therefore we cannot pin it and might observe the wrong value.
752  *
753  * The same is true for autogroup's p->signal->autogroup->tg, the autogroup
754  * core changes this before calling sched_move_task().
755  *
756  * Instead we use a 'copy' which is updated from sched_move_task() while
757  * holding both task_struct::pi_lock and rq::lock.
758  */
759 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
760 {
761         return p->sched_task_group;
762 }
763
764 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
765 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
766 {
767 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
768         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
769         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
770 #endif
771
772 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
773         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
774         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
775 #endif
776 }
777
778 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
779
780 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
781 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
782 {
783         return NULL;
784 }
785
786 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
787
788 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
789
790 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
791 {
792         s64 delta;
793
794         if (rq->skip_clock_update > 0)
795                 return;
796
797         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
798         rq->clock += delta;
799         update_rq_clock_task(rq, delta);
800 }
801
802 /*
803  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
804  */
805 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
806 # define const_debug __read_mostly
807 #else
808 # define const_debug static const
809 #endif
810
811 /**
812  * runqueue_is_locked - Returns true if the current cpu runqueue is locked
813  * @cpu: the processor in question.
814  *
815  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
816  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
817  */
818 int runqueue_is_locked(int cpu)
819 {
820         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
821 }
822
823 /*
824  * Debugging: various feature bits
825  */
826
827 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
828         __SCHED_FEAT_##name ,
829
830 enum {
831 #include "sched_features.h"
832 };
833
834 #undef SCHED_FEAT
835
836 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
837         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
838
839 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
840 #include "sched_features.h"
841         0;
842
843 #undef SCHED_FEAT
844
845 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
846 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
847         #name ,
848
849 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
850 #include "sched_features.h"
851         NULL
852 };
853
854 #undef SCHED_FEAT
855
856 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
857 {
858         int i;
859
860         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
861                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
862                         seq_puts(m, "NO_");
863                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
864         }
865         seq_puts(m, "\n");
866
867         return 0;
868 }
869
870 static ssize_t
871 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
872                 size_t cnt, loff_t *ppos)
873 {
874         char buf[64];
875         char *cmp;
876         int neg = 0;
877         int i;
878
879         if (cnt > 63)
880                 cnt = 63;
881
882         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
883                 return -EFAULT;
884
885         buf[cnt] = 0;
886         cmp = strstrip(buf);
887
888         if (strncmp(cmp, "NO_", 3) == 0) {
889                 neg = 1;
890                 cmp += 3;
891         }
892
893         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
894                 if (strcmp(cmp, sched_feat_names[i]) == 0) {
895                         if (neg)
896                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
897                         else
898                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
899                         break;
900                 }
901         }
902
903         if (!sched_feat_names[i])
904                 return -EINVAL;
905
906         *ppos += cnt;
907
908         return cnt;
909 }
910
911 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
912 {
913         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
914 }
915
916 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
917         .open           = sched_feat_open,
918         .write          = sched_feat_write,
919         .read           = seq_read,
920         .llseek         = seq_lseek,
921         .release        = single_release,
922 };
923
924 static __init int sched_init_debug(void)
925 {
926         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
927                         &sched_feat_fops);
928
929         return 0;
930 }
931 late_initcall(sched_init_debug);
932
933 #endif
934
935 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
936
937 /*
938  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
939  * Limited because this is done with IRQs disabled.
940  */
941 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
942
943 /*
944  * period over which we average the RT time consumption, measured
945  * in ms.
946  *
947  * default: 1s
948  */
949 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
950
951 /*
952  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
953  * default: 1s
954  */
955 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
956
957 static __read_mostly int scheduler_running;
958
959 /*
960  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
961  * default: 0.95s
962  */
963 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
964
965 static inline u64 global_rt_period(void)
966 {
967         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
968 }
969
970 static inline u64 global_rt_runtime(void)
971 {
972         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
973                 return RUNTIME_INF;
974
975         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
976 }
977
978 #ifndef prepare_arch_switch
979 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
980 #endif
981 #ifndef finish_arch_switch
982 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
983 #endif
984
985 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
986 {
987         return rq->curr == p;
988 }
989
990 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
991 {
992 #ifdef CONFIG_SMP
993         return p->on_cpu;
994 #else
995         return task_current(rq, p);
996 #endif
997 }
998
999 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1000 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1001 {
1002 #ifdef CONFIG_SMP
1003         /*
1004          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1005          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1006          * here.
1007          */
1008         next->on_cpu = 1;
1009 #endif
1010 }
1011
1012 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1013 {
1014 #ifdef CONFIG_SMP
1015         /*
1016          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1017          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1018          * finished.
1019          *
1020          * Pairs with the control dependency and rmb in try_to_wake_up().
1021          */
1022         smp_mb();
1023         prev->on_cpu = 0;
1024 #endif
1025 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
1026         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
1027         rq->lock.owner = current;
1028 #endif
1029         /*
1030          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
1031          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
1032          * prev into current:
1033          */
1034         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
1035
1036         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1037 }
1038
1039 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1040 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1041 {
1042 #ifdef CONFIG_SMP
1043         /*
1044          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1045          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1046          * here.
1047          */
1048         next->on_cpu = 1;
1049 #endif
1050 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1051         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
1052 #else
1053         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1054 #endif
1055 }
1056
1057 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1058 {
1059 #ifdef CONFIG_SMP
1060         /*
1061          * After ->on_cpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1062          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1063          * finished.
1064          */
1065         smp_wmb();
1066         prev->on_cpu = 0;
1067 #endif
1068 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1069         local_irq_enable();
1070 #endif
1071 }
1072 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1073
1074 /*
1075  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
1076  */
1077 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
1078         __acquires(rq->lock)
1079 {
1080         struct rq *rq;
1081
1082         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1083
1084         for (;;) {
1085                 rq = task_rq(p);
1086                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1087                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1088                         return rq;
1089                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1090         }
1091 }
1092
1093 /*
1094  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
1095  */
1096 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1097         __acquires(p->pi_lock)
1098         __acquires(rq->lock)
1099 {
1100         struct rq *rq;
1101
1102         for (;;) {
1103                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, *flags);
1104                 rq = task_rq(p);
1105                 raw_spin_lock(&rq->lock);
1106                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1107                         return rq;
1108                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
1109                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
1110         }
1111 }
1112
1113 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1114         __releases(rq->lock)
1115 {
1116         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1117 }
1118
1119 static inline void
1120 task_rq_unlock(struct rq *rq, struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1121         __releases(rq->lock)
1122         __releases(p->pi_lock)
1123 {
1124         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1125         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, *flags);
1126 }
1127
1128 /*
1129  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1130  */
1131 static struct rq *this_rq_lock(void)
1132         __acquires(rq->lock)
1133 {
1134         struct rq *rq;
1135
1136         local_irq_disable();
1137         rq = this_rq();
1138         raw_spin_lock(&rq->lock);
1139
1140         return rq;
1141 }
1142
1143 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1144 /*
1145  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1146  *
1147  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1148  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1149  * reschedule event.
1150  *
1151  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1152  * rq->lock.
1153  */
1154
1155 /*
1156  * Use hrtick when:
1157  *  - enabled by features
1158  *  - hrtimer is actually high res
1159  */
1160 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1161 {
1162         if (!sched_feat(HRTICK))
1163                 return 0;
1164         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1165                 return 0;
1166         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1167 }
1168
1169 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1170 {
1171         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1172                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1173 }
1174
1175 /*
1176  * High-resolution timer tick.
1177  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1178  */
1179 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1180 {
1181         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1182
1183         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1184
1185         raw_spin_lock(&rq->lock);
1186         update_rq_clock(rq);
1187         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1188         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1189
1190         return HRTIMER_NORESTART;
1191 }
1192
1193 #ifdef CONFIG_SMP
1194 /*
1195  * called from hardirq (IPI) context
1196  */
1197 static void __hrtick_start(void *arg)
1198 {
1199         struct rq *rq = arg;
1200
1201         raw_spin_lock(&rq->lock);
1202         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1203         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1204         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1205 }
1206
1207 /*
1208  * Called to set the hrtick timer state.
1209  *
1210  * called with rq->lock held and irqs disabled
1211  */
1212 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1213 {
1214         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1215         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1216
1217         hrtimer_set_expires(timer, time);
1218
1219         if (rq == this_rq()) {
1220                 hrtimer_restart(timer);
1221         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1222                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1223                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1224         }
1225 }
1226
1227 static int
1228 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1229 {
1230         int cpu = (int)(long)hcpu;
1231
1232         switch (action) {
1233         case CPU_UP_CANCELED:
1234         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1235         case CPU_DOWN_PREPARE:
1236         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1237         case CPU_DEAD:
1238         case CPU_DEAD_FROZEN:
1239                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1240                 return NOTIFY_OK;
1241         }
1242
1243         return NOTIFY_DONE;
1244 }
1245
1246 static __init void init_hrtick(void)
1247 {
1248         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1249 }
1250 #else
1251 /*
1252  * Called to set the hrtick timer state.
1253  *
1254  * called with rq->lock held and irqs disabled
1255  */
1256 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1257 {
1258         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1259                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1260 }
1261
1262 static inline void init_hrtick(void)
1263 {
1264 }
1265 #endif /* CONFIG_SMP */
1266
1267 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1268 {
1269 #ifdef CONFIG_SMP
1270         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1271
1272         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1273         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1274         rq->hrtick_csd.info = rq;
1275 #endif
1276
1277         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1278         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1279 }
1280 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1281 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1282 {
1283 }
1284
1285 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1286 {
1287 }
1288
1289 static inline void init_hrtick(void)
1290 {
1291 }
1292 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1293
1294 /*
1295  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1296  *
1297  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1298  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1299  * the target CPU.
1300  */
1301 #ifdef CONFIG_SMP
1302
1303 #ifndef tsk_is_polling
1304 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1305 #endif
1306
1307 static void resched_task(struct task_struct *p)
1308 {
1309         int cpu;
1310
1311         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1312
1313         if (test_tsk_need_resched(p))
1314                 return;
1315
1316         set_tsk_need_resched(p);
1317
1318         cpu = task_cpu(p);
1319         if (cpu == smp_processor_id())
1320                 return;
1321
1322         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1323         smp_mb();
1324         if (!tsk_is_polling(p))
1325                 smp_send_reschedule(cpu);
1326 }
1327
1328 static void resched_cpu(int cpu)
1329 {
1330         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1331         unsigned long flags;
1332
1333         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1334                 return;
1335         resched_task(cpu_curr(cpu));
1336         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1337 }
1338
1339 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1340 /*
1341  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1342  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1343  *
1344  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1345  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1346  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1347  */
1348 int get_nohz_timer_target(void)
1349 {
1350         int cpu = smp_processor_id();
1351         int i;
1352         struct sched_domain *sd;
1353
1354         rcu_read_lock();
1355         for_each_domain(cpu, sd) {
1356                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1357                         if (!idle_cpu(i)) {
1358                                 cpu = i;
1359                                 goto unlock;
1360                         }
1361                 }
1362         }
1363 unlock:
1364         rcu_read_unlock();
1365         return cpu;
1366 }
1367 /*
1368  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1369  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1370  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1371  * idle system the next event might even be infinite time into the
1372  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1373  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1374  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1375  * wheel for the next timer event.
1376  */
1377 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1378 {
1379         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1380
1381         if (cpu == smp_processor_id())
1382                 return;
1383
1384         /*
1385          * This is safe, as this function is called with the timer
1386          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1387          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1388          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1389          * timer into account automatically.
1390          */
1391         if (rq->curr != rq->idle)
1392                 return;
1393
1394         /*
1395          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1396          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1397          * idle task through an additional NOOP schedule()
1398          */
1399         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1400
1401         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1402         smp_mb();
1403         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1404                 smp_send_reschedule(cpu);
1405 }
1406
1407 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
1408 {
1409         return idle_cpu(smp_processor_id()) && this_rq()->nohz_balance_kick;
1410 }
1411
1412 #else /* CONFIG_NO_HZ */
1413
1414 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
1415 {
1416         return false;
1417 }
1418
1419 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1420
1421 static u64 sched_avg_period(void)
1422 {
1423         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1424 }
1425
1426 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1427 {
1428         s64 period = sched_avg_period();
1429
1430         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1431                 /*
1432                  * Inline assembly required to prevent the compiler
1433                  * optimising this loop into a divmod call.
1434                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
1435                  */
1436                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
1437                 rq->age_stamp += period;
1438                 rq->rt_avg /= 2;
1439         }
1440 }
1441
1442 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1443 {
1444         rq->rt_avg += rt_delta;
1445         sched_avg_update(rq);
1446 }
1447
1448 #else /* !CONFIG_SMP */
1449 static void resched_task(struct task_struct *p)
1450 {
1451         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1452         set_tsk_need_resched(p);
1453 }
1454
1455 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1456 {
1457 }
1458
1459 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1460 {
1461 }
1462 #endif /* CONFIG_SMP */
1463
1464 #if BITS_PER_LONG == 32
1465 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1466 #else
1467 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1468 #endif
1469
1470 #define WMULT_SHIFT     32
1471
1472 /*
1473  * Shift right and round:
1474  */
1475 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1476
1477 /*
1478  * delta *= weight / lw
1479  */
1480 static unsigned long
1481 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1482                 struct load_weight *lw)
1483 {
1484         u64 tmp;
1485
1486         /*
1487          * weight can be less than 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION for task group sched
1488          * entities since MIN_SHARES = 2. Treat weight as 1 if less than
1489          * 2^SCHED_LOAD_RESOLUTION.
1490          */
1491         if (likely(weight > (1UL << SCHED_LOAD_RESOLUTION)))
1492                 tmp = (u64)delta_exec * scale_load_down(weight);
1493         else
1494                 tmp = (u64)delta_exec;
1495
1496         if (!lw->inv_weight) {
1497                 unsigned long w = scale_load_down(lw->weight);
1498
1499                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(w >= WMULT_CONST))
1500                         lw->inv_weight = 1;
1501                 else if (unlikely(!w))
1502                         lw->inv_weight = WMULT_CONST;
1503                 else
1504                         lw->inv_weight = WMULT_CONST / w;
1505         }
1506
1507         /*
1508          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1509          */
1510         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1511                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1512                         WMULT_SHIFT/2);
1513         else
1514                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1515
1516         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1517 }
1518
1519 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1520 {
1521         lw->weight += inc;
1522         lw->inv_weight = 0;
1523 }
1524
1525 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1526 {
1527         lw->weight -= dec;
1528         lw->inv_weight = 0;
1529 }
1530
1531 static inline void update_load_set(struct load_weight *lw, unsigned long w)
1532 {
1533         lw->weight = w;
1534         lw->inv_weight = 0;
1535 }
1536
1537 /*
1538  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1539  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1540  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1541  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1542  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1543  * slice expiry etc.
1544  */
1545
1546 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1547 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1548
1549 /*
1550  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1551  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1552  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1553  * that remained on nice 0.
1554  *
1555  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1556  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1557  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1558  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1559  * the relative distance between them is ~25%.)
1560  */
1561 static const int prio_to_weight[40] = {
1562  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1563  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1564  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1565  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1566  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1567  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1568  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1569  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1570 };
1571
1572 /*
1573  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1574  *
1575  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1576  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1577  * into multiplications:
1578  */
1579 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1580  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1581  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1582  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1583  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1584  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1585  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1586  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1587  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1588 };
1589
1590 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1591 enum cpuacct_stat_index {
1592         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1593         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1594
1595         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1596 };
1597
1598 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1599 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1600 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1601                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1602 #else
1603 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1604 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1605                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1606 #endif
1607
1608 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1609 {
1610         update_load_add(&rq->load, load);
1611 }
1612
1613 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1614 {
1615         update_load_sub(&rq->load, load);
1616 }
1617
1618 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
1619                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
1620 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1621
1622 /*
1623  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
1624  * node and @up when leaving it for the final time.
1625  *
1626  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1627  */
1628 static int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
1629                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1630 {
1631         struct task_group *parent, *child;
1632         int ret;
1633
1634         parent = from;
1635
1636 down:
1637         ret = (*down)(parent, data);
1638         if (ret)
1639                 goto out;
1640         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1641                 parent = child;
1642                 goto down;
1643
1644 up:
1645                 continue;
1646         }
1647         ret = (*up)(parent, data);
1648         if (ret || parent == from)
1649                 goto out;
1650
1651         child = parent;
1652         parent = parent->parent;
1653         if (parent)
1654                 goto up;
1655 out:
1656         return ret;
1657 }
1658
1659 /*
1660  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1661  * leaving it for the final time.
1662  *
1663  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
1664  */
1665
1666 static inline int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1667 {
1668         return walk_tg_tree_from(&root_task_group, down, up, data);
1669 }
1670
1671 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1672 {
1673         return 0;
1674 }
1675 #endif
1676
1677 #ifdef CONFIG_SMP
1678 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1679 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1680 {
1681         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1682 }
1683
1684 /*
1685  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1686  * according to the scheduling class and "nice" value.
1687  *
1688  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1689  * balance conservatively.
1690  */
1691 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1692 {
1693         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1694         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1695
1696         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1697                 return total;
1698
1699         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1700 }
1701
1702 /*
1703  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1704  * according to the scheduling class and "nice" value.
1705  */
1706 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1707 {
1708         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1709         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1710
1711         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1712                 return total;
1713
1714         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1715 }
1716
1717 static unsigned long power_of(int cpu)
1718 {
1719         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1720 }
1721
1722 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1723
1724 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1725 {
1726         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1727         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1728
1729         if (nr_running)
1730                 return rq->load.weight / nr_running;
1731
1732         return 0;
1733 }
1734
1735 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1736
1737 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1738
1739 /*
1740  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1741  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1742  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1743  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1744  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1745  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1746  */
1747 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1748         __releases(this_rq->lock)
1749         __acquires(busiest->lock)
1750         __acquires(this_rq->lock)
1751 {
1752         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1753         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1754
1755         return 1;
1756 }
1757
1758 #else
1759 /*
1760  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1761  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1762  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1763  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1764  * regardless of entry order into the function.
1765  */
1766 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1767         __releases(this_rq->lock)
1768         __acquires(busiest->lock)
1769         __acquires(this_rq->lock)
1770 {
1771         int ret = 0;
1772
1773         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1774                 if (busiest < this_rq) {
1775                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1776                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1777                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1778                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1779                         ret = 1;
1780                 } else
1781                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1782                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1783         }
1784         return ret;
1785 }
1786
1787 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1788
1789 /*
1790  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1791  */
1792 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1793 {
1794         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1795                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1796                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1797                 BUG_ON(1);
1798         }
1799
1800         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1801 }
1802
1803 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1804         __releases(busiest->lock)
1805 {
1806         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1807         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1808 }
1809
1810 /*
1811  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1812  *
1813  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1814  * you need to do so manually before calling.
1815  */
1816 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1817         __acquires(rq1->lock)
1818         __acquires(rq2->lock)
1819 {
1820         BUG_ON(!irqs_disabled());
1821         if (rq1 == rq2) {
1822                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1823                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1824         } else {
1825                 if (rq1 < rq2) {
1826                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1827                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1828                 } else {
1829                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1830                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1831                 }
1832         }
1833 }
1834
1835 /*
1836  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1837  *
1838  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1839  * you need to do so manually after calling.
1840  */
1841 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1842         __releases(rq1->lock)
1843         __releases(rq2->lock)
1844 {
1845         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1846         if (rq1 != rq2)
1847                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1848         else
1849                 __release(rq2->lock);
1850 }
1851
1852 #else /* CONFIG_SMP */
1853
1854 /*
1855  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1856  *
1857  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1858  * you need to do so manually before calling.
1859  */
1860 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1861         __acquires(rq1->lock)
1862         __acquires(rq2->lock)
1863 {
1864         BUG_ON(!irqs_disabled());
1865         BUG_ON(rq1 != rq2);
1866         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1867         __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1868 }
1869
1870 /*
1871  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1872  *
1873  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1874  * you need to do so manually after calling.
1875  */
1876 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1877         __releases(rq1->lock)
1878         __releases(rq2->lock)
1879 {
1880         BUG_ON(rq1 != rq2);
1881         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1882         __release(rq2->lock);
1883 }
1884
1885 #endif
1886
1887 static void update_sysctl(void);
1888 static int get_update_sysctl_factor(void);
1889 static void update_idle_cpu_load(struct rq *this_rq);
1890
1891 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1892 {
1893         set_task_rq(p, cpu);
1894 #ifdef CONFIG_SMP
1895         /*
1896          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1897          * successfully executed on another CPU. We must ensure that updates of
1898          * per-task data have been completed by this moment.
1899          */
1900         smp_wmb();
1901         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1902 #endif
1903 }
1904
1905 static const struct sched_class rt_sched_class;
1906
1907 #define sched_class_highest (&stop_sched_class)
1908 #define for_each_class(class) \
1909    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1910
1911 #include "sched_stats.h"
1912
1913 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1914 {
1915         rq->nr_running++;
1916 }
1917
1918 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1919 {
1920         rq->nr_running--;
1921 }
1922
1923 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1924 {
1925         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
1926         struct load_weight *load = &p->se.load;
1927
1928         /*
1929          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1930          */
1931         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1932                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
1933                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1934                 return;
1935         }
1936
1937         load->weight = scale_load(prio_to_weight[prio]);
1938         load->inv_weight = prio_to_wmult[prio];
1939 }
1940
1941 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1942 {
1943         update_rq_clock(rq);
1944         sched_info_queued(p);
1945         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1946 }
1947
1948 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1949 {
1950         update_rq_clock(rq);
1951         sched_info_dequeued(p);
1952         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1953 }
1954
1955 /*
1956  * activate_task - move a task to the runqueue.
1957  */
1958 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1959 {
1960         if (task_contributes_to_load(p))
1961                 rq->nr_uninterruptible--;
1962
1963         enqueue_task(rq, p, flags);
1964 }
1965
1966 /*
1967  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1968  */
1969 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1970 {
1971         if (task_contributes_to_load(p))
1972                 rq->nr_uninterruptible++;
1973
1974         dequeue_task(rq, p, flags);
1975 }
1976
1977 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
1978
1979 /*
1980  * There are no locks covering percpu hardirq/softirq time.
1981  * They are only modified in account_system_vtime, on corresponding CPU
1982  * with interrupts disabled. So, writes are safe.
1983  * They are read and saved off onto struct rq in update_rq_clock().
1984  * This may result in other CPU reading this CPU's irq time and can
1985  * race with irq/account_system_vtime on this CPU. We would either get old
1986  * or new value with a side effect of accounting a slice of irq time to wrong
1987  * task when irq is in progress while we read rq->clock. That is a worthy
1988  * compromise in place of having locks on each irq in account_system_time.
1989  */
1990 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_hardirq_time);
1991 static DEFINE_PER_CPU(u64, cpu_softirq_time);
1992
1993 static DEFINE_PER_CPU(u64, irq_start_time);
1994 static int sched_clock_irqtime;
1995
1996 void enable_sched_clock_irqtime(void)
1997 {
1998         sched_clock_irqtime = 1;
1999 }
2000
2001 void disable_sched_clock_irqtime(void)
2002 {
2003         sched_clock_irqtime = 0;
2004 }
2005
2006 #ifndef CONFIG_64BIT
2007 static DEFINE_PER_CPU(seqcount_t, irq_time_seq);
2008
2009 static inline void irq_time_write_begin(void)
2010 {
2011         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
2012         smp_wmb();
2013 }
2014
2015 static inline void irq_time_write_end(void)
2016 {
2017         smp_wmb();
2018         __this_cpu_inc(irq_time_seq.sequence);
2019 }
2020
2021 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2022 {
2023         u64 irq_time;
2024         unsigned seq;
2025
2026         do {
2027                 seq = read_seqcount_begin(&per_cpu(irq_time_seq, cpu));
2028                 irq_time = per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) +
2029                            per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
2030         } while (read_seqcount_retry(&per_cpu(irq_time_seq, cpu), seq));
2031
2032         return irq_time;
2033 }
2034 #else /* CONFIG_64BIT */
2035 static inline void irq_time_write_begin(void)
2036 {
2037 }
2038
2039 static inline void irq_time_write_end(void)
2040 {
2041 }
2042
2043 static inline u64 irq_time_read(int cpu)
2044 {
2045         return per_cpu(cpu_softirq_time, cpu) + per_cpu(cpu_hardirq_time, cpu);
2046 }
2047 #endif /* CONFIG_64BIT */
2048
2049 /*
2050  * Called before incrementing preempt_count on {soft,}irq_enter
2051  * and before decrementing preempt_count on {soft,}irq_exit.
2052  */
2053 void account_system_vtime(struct task_struct *curr)
2054 {
2055         unsigned long flags;
2056         s64 delta;
2057         int cpu;
2058
2059         if (!sched_clock_irqtime)
2060                 return;
2061
2062         local_irq_save(flags);
2063
2064         cpu = smp_processor_id();
2065         delta = sched_clock_cpu(cpu) - __this_cpu_read(irq_start_time);
2066         __this_cpu_add(irq_start_time, delta);
2067
2068         irq_time_write_begin();
2069         /*
2070          * We do not account for softirq time from ksoftirqd here.
2071          * We want to continue accounting softirq time to ksoftirqd thread
2072          * in that case, so as not to confuse scheduler with a special task
2073          * that do not consume any time, but still wants to run.
2074          */
2075         if (hardirq_count())
2076                 __this_cpu_add(cpu_hardirq_time, delta);
2077         else if (in_serving_softirq() && curr != this_cpu_ksoftirqd())
2078                 __this_cpu_add(cpu_softirq_time, delta);
2079
2080         irq_time_write_end();
2081         local_irq_restore(flags);
2082 }
2083 EXPORT_SYMBOL_GPL(account_system_vtime);
2084
2085 #endif /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2086
2087 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
2088 static inline u64 steal_ticks(u64 steal)
2089 {
2090         if (unlikely(steal > NSEC_PER_SEC))
2091                 return div_u64(steal, TICK_NSEC);
2092
2093         return __iter_div_u64_rem(steal, TICK_NSEC, &steal);
2094 }
2095 #endif
2096
2097 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
2098 {
2099 /*
2100  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
2101  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
2102  */
2103 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
2104         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
2105 #endif
2106 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2107         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
2108
2109         /*
2110          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
2111          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
2112          * {soft,}irq region.
2113          *
2114          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
2115          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
2116          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
2117          * monotonic.
2118          *
2119          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
2120          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
2121          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
2122          * atomic ops.
2123          */
2124         if (irq_delta > delta)
2125                 irq_delta = delta;
2126
2127         rq->prev_irq_time += irq_delta;
2128         delta -= irq_delta;
2129 #endif
2130 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
2131         if (static_branch((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
2132                 u64 st;
2133
2134                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
2135                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
2136
2137                 if (unlikely(steal > delta))
2138                         steal = delta;
2139
2140                 st = steal_ticks(steal);
2141                 steal = st * TICK_NSEC;
2142
2143                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
2144
2145                 delta -= steal;
2146         }
2147 #endif
2148
2149         rq->clock_task += delta;
2150
2151 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
2152         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_POWER))
2153                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
2154 #endif
2155 }
2156
2157 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
2158 static int irqtime_account_hi_update(void)
2159 {
2160         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2161         unsigned long flags;
2162         u64 latest_ns;
2163         int ret = 0;
2164
2165         local_irq_save(flags);
2166         latest_ns = this_cpu_read(cpu_hardirq_time);
2167         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->irq))
2168                 ret = 1;
2169         local_irq_restore(flags);
2170         return ret;
2171 }
2172
2173 static int irqtime_account_si_update(void)
2174 {
2175         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2176         unsigned long flags;
2177         u64 latest_ns;
2178         int ret = 0;
2179
2180         local_irq_save(flags);
2181         latest_ns = this_cpu_read(cpu_softirq_time);
2182         if (cputime64_gt(nsecs_to_cputime64(latest_ns), cpustat->softirq))
2183                 ret = 1;
2184         local_irq_restore(flags);
2185         return ret;
2186 }
2187
2188 #else /* CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING */
2189
2190 #define sched_clock_irqtime     (0)
2191
2192 #endif
2193
2194 #ifdef CONFIG_SMP
2195 static void unthrottle_offline_cfs_rqs(struct rq *rq);
2196 #endif
2197
2198 #include "sched_idletask.c"
2199 #include "sched_fair.c"
2200 #include "sched_rt.c"
2201 #include "sched_autogroup.c"
2202 #include "sched_stoptask.c"
2203 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2204 # include "sched_debug.c"
2205 #endif
2206
2207 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
2208 {
2209         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
2210         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
2211
2212         if (stop) {
2213                 /*
2214                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
2215                  * userspace knows about and won't get confused about.
2216                  *
2217                  * Also, it will make PI more or less work without too
2218                  * much confusion -- but then, stop work should not
2219                  * rely on PI working anyway.
2220                  */
2221                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
2222
2223                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
2224         }
2225
2226         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
2227
2228         if (old_stop) {
2229                 /*
2230                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
2231                  * it can die in pieces.
2232                  */
2233                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
2234         }
2235 }
2236
2237 /*
2238  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2239  */
2240 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2241 {
2242         return p->static_prio;
2243 }
2244
2245 /*
2246  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2247  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2248  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2249  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2250  * estimator recalculates.
2251  */
2252 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2253 {
2254         int prio;
2255
2256         if (task_has_rt_policy(p))
2257                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2258         else
2259                 prio = __normal_prio(p);
2260         return prio;
2261 }
2262
2263 /*
2264  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2265  * taken into account by the scheduler. This value might
2266  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2267  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2268  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2269  */
2270 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2271 {
2272         p->normal_prio = normal_prio(p);
2273         /*
2274          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2275          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2276          * to the normal priority:
2277          */
2278         if (!rt_prio(p->prio))
2279                 return p->normal_prio;
2280         return p->prio;
2281 }
2282
2283 /**
2284  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2285  * @p: the task in question.
2286  */
2287 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2288 {
2289         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2290 }
2291
2292 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2293                                        const struct sched_class *prev_class,
2294                                        int oldprio)
2295 {
2296         if (prev_class != p->sched_class) {
2297                 if (prev_class->switched_from)
2298                         prev_class->switched_from(rq, p);
2299                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
2300         } else if (oldprio != p->prio)
2301                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
2302 }
2303
2304 static void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
2305 {
2306         const struct sched_class *class;
2307
2308         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
2309                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
2310         } else {
2311                 for_each_class(class) {
2312                         if (class == rq->curr->sched_class)
2313                                 break;
2314                         if (class == p->sched_class) {
2315                                 resched_task(rq->curr);
2316                                 break;
2317                         }
2318                 }
2319         }
2320
2321         /*
2322          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
2323          * this case, we can save a useless back to back clock update.
2324          */
2325         if (rq->curr->on_rq && test_tsk_need_resched(rq->curr))
2326                 rq->skip_clock_update = 1;
2327 }
2328
2329 #ifdef CONFIG_SMP
2330 /*
2331  * Is this task likely cache-hot:
2332  */
2333 static int
2334 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2335 {
2336         s64 delta;
2337
2338         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2339                 return 0;
2340
2341         if (unlikely(p->policy == SCHED_IDLE))
2342                 return 0;
2343
2344         /*
2345          * Buddy candidates are cache hot:
2346          */
2347         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2348                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2349                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2350                 return 1;
2351
2352         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2353                 return 1;
2354         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2355                 return 0;
2356
2357         delta = now - p->se.exec_start;
2358
2359         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2360 }
2361
2362 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2363 {
2364 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2365         /*
2366          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2367          * ttwu() will sort out the placement.
2368          */
2369         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2370                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2371
2372 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2373         /*
2374          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
2375          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
2376          *
2377          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
2378          * see task_group().
2379          *
2380          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
2381          * task_rq_lock().
2382          */
2383         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
2384                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
2385 #endif
2386 #endif
2387
2388         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2389
2390         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2391                 p->se.nr_migrations++;
2392                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, NULL, 0);
2393         }
2394
2395         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2396 }
2397
2398 struct migration_arg {
2399         struct task_struct *task;
2400         int dest_cpu;
2401 };
2402
2403 static int migration_cpu_stop(void *data);
2404
2405 /*
2406  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2407  *
2408  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2409  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2410  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2411  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2412  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2413  * @p has remained unscheduled the whole time.
2414  *
2415  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2416  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2417  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2418  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2419  * waiting to become inactive.
2420  */
2421 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2422 {
2423         unsigned long flags;
2424         int running, on_rq;
2425         unsigned long ncsw;
2426         struct rq *rq;
2427
2428         for (;;) {
2429                 /*
2430                  * We do the initial early heuristics without holding
2431                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2432                  * the runqueue lock when things look like they will
2433                  * work out!
2434                  */
2435                 rq = task_rq(p);
2436
2437                 /*
2438                  * If the task is actively running on another CPU
2439                  * still, just relax and busy-wait without holding
2440                  * any locks.
2441                  *
2442                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2443                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2444                  * But we don't care, since "task_running()" will
2445                  * return false if the runqueue has changed and p
2446                  * is actually now running somewhere else!
2447                  */
2448                 while (task_running(rq, p)) {
2449                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2450                                 return 0;
2451                         cpu_relax();
2452                 }
2453
2454                 /*
2455                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2456                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2457                  * just go back and repeat.
2458                  */
2459                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2460                 trace_sched_wait_task(p);
2461                 running = task_running(rq, p);
2462                 on_rq = p->on_rq;
2463                 ncsw = 0;
2464                 if (!match_state || p->state == match_state)
2465                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2466                 task_rq_unlock(rq, p, &flags);
2467
2468                 /*
2469                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2470                  */
2471                 if (unlikely(!ncsw))
2472                         break;
2473
2474                 /*
2475                  * Was it really running after all now that we
2476                  * checked with the proper locks actually held?
2477                  *
2478                  * Oops. Go back and try again..
2479                  */
2480                 if (unlikely(running)) {
2481                         cpu_relax();
2482                         continue;
2483                 }
2484
2485                 /*
2486                  * It's not enough that it's not actively running,
2487                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2488                  * preempted!
2489                  *
2490                  * So if it was still runnable (but just not actively
2491                  * running right now), it's preempted, and we should
2492                  * yield - it could be a while.
2493                  */
2494                 if (unlikely(on_rq)) {
2495                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
2496
2497                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2498                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
2499                         continue;
2500                 }
2501
2502                 /*
2503                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2504                  * runnable, which means that it will never become
2505                  * running in the future either. We're all done!
2506                  */
2507                 break;
2508         }
2509
2510         return ncsw;
2511 }
2512
2513 /***
2514  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2515  * @p: the to-be-kicked thread
2516  *
2517  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2518  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2519  *
2520  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
2521  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2522  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2523  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2524  * achieved as well.
2525  */
2526 void kick_process(struct task_struct *p)
2527 {
2528         int cpu;
2529
2530         preempt_disable();
2531         cpu = task_cpu(p);
2532         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2533                 smp_send_reschedule(cpu);
2534         preempt_enable();
2535 }
2536 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2537 #endif /* CONFIG_SMP */
2538
2539 #ifdef CONFIG_SMP
2540 /*
2541  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
2542  */
2543 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2544 {
2545         int dest_cpu;
2546         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2547
2548         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2549         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2550                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
2551                         return dest_cpu;
2552
2553         /* Any allowed, online CPU? */
2554         dest_cpu = cpumask_any_and(tsk_cpus_allowed(p), cpu_active_mask);
2555         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2556                 return dest_cpu;
2557
2558         /* No more Mr. Nice Guy. */
2559         dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2560         /*
2561          * Don't tell them about moving exiting tasks or
2562          * kernel threads (both mm NULL), since they never
2563          * leave kernel.
2564          */
2565         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2566                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
2567                                 task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2568         }
2569
2570         return dest_cpu;
2571 }
2572
2573 /*
2574  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
2575  */
2576 static inline
2577 int select_task_rq(struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2578 {
2579         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sd_flags, wake_flags);
2580
2581         /*
2582          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2583          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2584          * cpu.
2585          *
2586          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2587          *
2588          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2589          *   not worry about this generic constraint ]
2590          */
2591         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
2592                      !cpu_online(cpu)))
2593                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2594
2595         return cpu;
2596 }
2597
2598 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2599 {
2600         s64 diff = sample - *avg;
2601         *avg += diff >> 3;
2602 }
2603 #endif
2604
2605 static void
2606 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
2607 {
2608 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2609         struct rq *rq = this_rq();
2610
2611 #ifdef CONFIG_SMP
2612         int this_cpu = smp_processor_id();
2613
2614         if (cpu == this_cpu) {
2615                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2616                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2617         } else {
2618                 struct sched_domain *sd;
2619
2620                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2621                 rcu_read_lock();
2622                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2623                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2624                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2625                                 break;
2626                         }
2627                 }
2628                 rcu_read_unlock();
2629         }
2630
2631         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
2632                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2633
2634 #endif /* CONFIG_SMP */
2635
2636         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2637         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2638
2639         if (wake_flags & WF_SYNC)
2640                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2641
2642 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2643 }
2644
2645 static void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
2646 {
2647         activate_task(rq, p, en_flags);
2648         p->on_rq = 1;
2649
2650         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2651         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
2652                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2653 }
2654
2655 /*
2656  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
2657  */
2658 static void
2659 ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2660 {
2661         trace_sched_wakeup(p, true);
2662         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2663
2664         p->state = TASK_RUNNING;
2665 #ifdef CONFIG_SMP
2666         if (p->sched_class->task_woken)
2667                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2668
2669         if (rq->idle_stamp) {
2670                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2671                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2672
2673                 if (delta > max)
2674                         rq->avg_idle = max;
2675                 else
2676                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2677                 rq->idle_stamp = 0;
2678         }
2679 #endif
2680 }
2681
2682 static void
2683 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags)
2684 {
2685 #ifdef CONFIG_SMP
2686         if (p->sched_contributes_to_load)
2687                 rq->nr_uninterruptible--;
2688 #endif
2689
2690         ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP | ENQUEUE_WAKING);
2691         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2692 }
2693
2694 /*
2695  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
2696  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
2697  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
2698  * the task is still ->on_rq.
2699  */
2700 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2701 {
2702         struct rq *rq;
2703         int ret = 0;
2704
2705         rq = __task_rq_lock(p);
2706         if (p->on_rq) {
2707                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2708                 ret = 1;
2709         }
2710         __task_rq_unlock(rq);
2711
2712         return ret;
2713 }
2714
2715 #ifdef CONFIG_SMP
2716 static void sched_ttwu_pending(void)
2717 {
2718         struct rq *rq = this_rq();
2719         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
2720         struct task_struct *p;
2721
2722         raw_spin_lock(&rq->lock);
2723
2724         while (llist) {
2725                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
2726                 llist = llist_next(llist);
2727                 ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2728         }
2729
2730         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2731 }
2732
2733 void scheduler_ipi(void)
2734 {
2735         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
2736                 return;
2737
2738         /*
2739          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
2740          * traditionally all their work was done from the interrupt return
2741          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
2742          * we do call them.
2743          *
2744          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
2745          * properly.
2746          *
2747          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
2748          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
2749          * somewhat pessimize the simple resched case.
2750          */
2751         irq_enter();
2752         sched_ttwu_pending();
2753
2754         /*
2755          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
2756          */
2757         if (unlikely(got_nohz_idle_kick() && !need_resched())) {
2758                 this_rq()->idle_balance = 1;
2759                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
2760         }
2761         irq_exit();
2762 }
2763
2764 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu)
2765 {
2766         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list))
2767                 smp_send_reschedule(cpu);
2768 }
2769
2770 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2771 static int ttwu_activate_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
2772 {
2773         struct rq *rq;
2774         int ret = 0;
2775
2776         rq = __task_rq_lock(p);
2777         if (p->on_cpu) {
2778                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2779                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags);
2780                 ret = 1;
2781         }
2782         __task_rq_unlock(rq);
2783
2784         return ret;
2785
2786 }
2787 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2788 #endif /* CONFIG_SMP */
2789
2790 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu)
2791 {
2792         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2793
2794 #if defined(CONFIG_SMP)
2795         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && cpu != smp_processor_id()) {
2796                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
2797                 ttwu_queue_remote(p, cpu);
2798                 return;
2799         }
2800 #endif
2801
2802         raw_spin_lock(&rq->lock);
2803         ttwu_do_activate(rq, p, 0);
2804         raw_spin_unlock(&rq->lock);
2805 }
2806
2807 /**
2808  * try_to_wake_up - wake up a thread
2809  * @p: the thread to be awakened
2810  * @state: the mask of task states that can be woken
2811  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2812  *
2813  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2814  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2815  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2816  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2817  * runnable without the overhead of this.
2818  *
2819  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2820  * or @state didn't match @p's state.
2821  */
2822 static int
2823 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
2824 {
2825         unsigned long flags;
2826         int cpu, success = 0;
2827
2828         smp_wmb();
2829         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2830         if (!(p->state & state))
2831                 goto out;
2832
2833         success = 1; /* we're going to change ->state */
2834         cpu = task_cpu(p);
2835
2836         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2837                 goto stat;
2838
2839 #ifdef CONFIG_SMP
2840         /*
2841          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2842          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2843          */
2844         while (p->on_cpu) {
2845 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2846                 /*
2847                  * In case the architecture enables interrupts in
2848                  * context_switch(), we cannot busy wait, since that
2849                  * would lead to deadlocks when an interrupt hits and
2850                  * tries to wake up @prev. So bail and do a complete
2851                  * remote wakeup.
2852                  */
2853                 if (ttwu_activate_remote(p, wake_flags))
2854                         goto stat;
2855 #else
2856                 cpu_relax();
2857 #endif
2858         }
2859         /*
2860          * Pairs with the smp_wmb() in finish_lock_switch().
2861          */
2862         smp_rmb();
2863
2864         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2865         p->state = TASK_WAKING;
2866
2867         if (p->sched_class->task_waking)
2868                 p->sched_class->task_waking(p);
2869
2870         cpu = select_task_rq(p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2871         if (task_cpu(p) != cpu) {
2872                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2873                 set_task_cpu(p, cpu);
2874         }
2875 #endif /* CONFIG_SMP */
2876
2877         ttwu_queue(p, cpu);
2878 stat:
2879         ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2880 out:
2881         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2882
2883         return success;
2884 }
2885
2886 /**
2887  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2888  * @p: the thread to be awakened
2889  *
2890  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2891  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2892  * the current task.
2893  */
2894 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2895 {
2896         struct rq *rq = task_rq(p);
2897
2898         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2899             WARN_ON_ONCE(p == current))
2900                 return;
2901
2902         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2903
2904         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2905                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2906                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2907                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2908         }
2909
2910         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2911                 goto out;
2912
2913         if (!p->on_rq)
2914                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2915
2916         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0);
2917         ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2918 out:
2919         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2920 }
2921
2922 /**
2923  * wake_up_process - Wake up a specific process
2924  * @p: The process to be woken up.
2925  *
2926  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2927  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2928  * running.
2929  *
2930  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2931  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2932  */
2933 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2934 {
2935         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2936 }
2937 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2938
2939 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2940 {
2941         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2942 }
2943
2944 /*
2945  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2946  * p is forked by current.
2947  *
2948  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2949  */
2950 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2951 {
2952         p->on_rq                        = 0;
2953
2954         p->se.on_rq                     = 0;
2955         p->se.exec_start                = 0;
2956         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2957         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2958         p->se.nr_migrations             = 0;
2959         p->se.vruntime                  = 0;
2960         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2961
2962 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2963         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2964 #endif
2965
2966         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2967
2968 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2969         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2970 #endif
2971 }
2972
2973 /*
2974  * fork()/clone()-time setup:
2975  */
2976 void sched_fork(struct task_struct *p)
2977 {
2978         unsigned long flags;
2979         int cpu = get_cpu();
2980
2981         __sched_fork(p);
2982         /*
2983          * We mark the process as running here. This guarantees that
2984          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2985          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2986          */
2987         p->state = TASK_RUNNING;
2988
2989         /*
2990          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2991          */
2992         p->prio = current->normal_prio;
2993
2994         /*
2995          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2996          */
2997         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2998                 if (task_has_rt_policy(p)) {
2999                         p->policy = SCHED_NORMAL;
3000                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
3001                         p->rt_priority = 0;
3002                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
3003                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
3004
3005                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
3006                 set_load_weight(p);
3007
3008                 /*
3009                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
3010                  * fulfilled its duty:
3011                  */
3012                 p->sched_reset_on_fork = 0;
3013         }
3014
3015         if (!rt_prio(p->prio))
3016                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3017
3018         if (p->sched_class->task_fork)
3019                 p->sched_class->task_fork(p);
3020
3021         /*
3022          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
3023          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
3024          * is ran before sched_fork().
3025          *
3026          * Silence PROVE_RCU.
3027          */
3028         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3029         set_task_cpu(p, cpu);
3030         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
3031
3032 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
3033         if (likely(sched_info_on()))
3034                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
3035 #endif
3036 #if defined(CONFIG_SMP)
3037         p->on_cpu = 0;
3038 #endif
3039 #ifdef CONFIG_PREEMPT_COUNT
3040         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
3041         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
3042 #endif
3043 #ifdef CONFIG_SMP
3044         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
3045 #endif
3046
3047         put_cpu();
3048 }
3049
3050 /*
3051  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
3052  *
3053  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
3054  * that must be done for every newly created context, then puts the task
3055  * on the runqueue and wakes it.
3056  */
3057 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
3058 {
3059         unsigned long flags;
3060         struct rq *rq;
3061
3062         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
3063 #ifdef CONFIG_SMP
3064         /*
3065          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
3066          *  - cpus_allowed can change in the fork path
3067          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
3068          */
3069         set_task_cpu(p, select_task_rq(p, SD_BALANCE_FORK, 0));
3070 #endif
3071
3072         rq = __task_rq_lock(p);
3073         activate_task(rq, p, 0);
3074         p->on_rq = 1;
3075         trace_sched_wakeup_new(p, true);
3076         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
3077 #ifdef CONFIG_SMP
3078         if (p->sched_class->task_woken)
3079                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
3080 #endif
3081         task_rq_unlock(rq, p, &flags);
3082 }
3083
3084 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
3085
3086 /**
3087  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
3088  * @notifier: notifier struct to register
3089  */
3090 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
3091 {
3092         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
3093 }
3094 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
3095
3096 /**
3097  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
3098  * @notifier: notifier struct to unregister
3099  *
3100  * This is safe to call from within a preemption notifier.
3101  */
3102 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
3103 {
3104         hlist_del(&notifier->link);
3105 }
3106 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
3107
3108 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3109 {
3110         struct preempt_notifier *notifier;
3111         struct hlist_node *node;
3112
3113         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
3114                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
3115 }
3116
3117 static void
3118 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3119                                  struct task_struct *next)
3120 {
3121         struct preempt_notifier *notifier;
3122         struct hlist_node *node;
3123
3124         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
3125                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
3126 }
3127
3128 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3129
3130 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
3131 {
3132 }
3133
3134 static void
3135 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
3136                                  struct task_struct *next)
3137 {
3138 }
3139
3140 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
3141
3142 /**
3143  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
3144  * @rq: the runqueue preparing to switch
3145  * @prev: the current task that is being switched out
3146  * @next: the task we are going to switch to.
3147  *
3148  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
3149  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
3150  * switch.
3151  *
3152  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
3153  * hooks.
3154  */
3155 static inline void
3156 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3157                     struct task_struct *next)
3158 {
3159         sched_info_switch(prev, next);
3160         perf_event_task_sched_out(prev, next);
3161         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
3162         prepare_lock_switch(rq, next);
3163         prepare_arch_switch(next);
3164         trace_sched_switch(prev, next);
3165 }
3166
3167 /**
3168  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
3169  * @rq: runqueue associated with task-switch
3170  * @prev: the thread we just switched away from.
3171  *
3172  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
3173  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
3174  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
3175  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
3176  *
3177  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
3178  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
3179  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
3180  * details.)
3181  */
3182 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3183         __releases(rq->lock)
3184 {
3185         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
3186         long prev_state;
3187
3188         rq->prev_mm = NULL;
3189
3190         /*
3191          * A task struct has one reference for the use as "current".
3192          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
3193          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
3194          * the scheduled task must drop that reference.
3195          *
3196          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
3197          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
3198          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
3199          * transition, resulting in a double drop.
3200          */
3201         prev_state = prev->state;
3202         finish_arch_switch(prev);
3203 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3204         local_irq_disable();
3205 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3206         perf_event_task_sched_in(prev, current);
3207 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
3208         local_irq_enable();
3209 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
3210         finish_lock_switch(rq, prev);
3211
3212         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
3213         if (mm)
3214                 mmdrop(mm);
3215         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
3216                 /*
3217                  * Remove function-return probe instances associated with this
3218                  * task and put them back on the free list.
3219                  */
3220                 kprobe_flush_task(prev);
3221                 put_task_struct(prev);
3222         }
3223 }
3224
3225 #ifdef CONFIG_SMP
3226
3227 /* assumes rq->lock is held */
3228 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3229 {
3230         if (prev->sched_class->pre_schedule)
3231                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
3232 }
3233
3234 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
3235 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3236 {
3237         if (rq->post_schedule) {
3238                 unsigned long flags;
3239
3240                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
3241                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
3242                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
3243                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
3244
3245                 rq->post_schedule = 0;
3246         }
3247 }
3248
3249 #else
3250
3251 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3252 {
3253 }
3254
3255 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
3256 {
3257 }
3258
3259 #endif
3260
3261 /**
3262  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
3263  * @prev: the thread we just switched away from.
3264  */
3265 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
3266         __releases(rq->lock)
3267 {
3268         struct rq *rq = this_rq();
3269
3270         finish_task_switch(rq, prev);
3271
3272         /*
3273          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
3274          * task_switch?
3275          */
3276         post_schedule(rq);
3277
3278 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3279         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
3280         preempt_enable();
3281 #endif
3282         if (current->set_child_tid)
3283                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
3284 }
3285
3286 /*
3287  * context_switch - switch to the new MM and the new
3288  * thread's register state.
3289  */
3290 static inline void
3291 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
3292                struct task_struct *next)
3293 {
3294         struct mm_struct *mm, *oldmm;
3295
3296         prepare_task_switch(rq, prev, next);
3297
3298         mm = next->mm;
3299         oldmm = prev->active_mm;
3300         /*
3301          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
3302          * combine the page table reload and the switch backend into
3303          * one hypercall.
3304          */
3305         arch_start_context_switch(prev);
3306
3307         if (!mm) {
3308                 next->active_mm = oldmm;
3309                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
3310                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3311         } else
3312                 switch_mm(oldmm, mm, next);
3313
3314         if (!prev->mm) {
3315                 prev->active_mm = NULL;
3316                 rq->prev_mm = oldmm;
3317         }
3318         /*
3319          * Since the runqueue lock will be released by the next
3320          * task (which is an invalid locking op but in the case
3321          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3322          * do an early lockdep release here:
3323          */
3324 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3325         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3326 #endif
3327
3328         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3329         switch_to(prev, next, prev);
3330
3331         barrier();
3332         /*
3333          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3334          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3335          * frame will be invalid.
3336          */
3337         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3338 }
3339
3340 /*
3341  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3342  *
3343  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3344  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3345  * number of context switches performed since bootup.
3346  */
3347 unsigned long nr_running(void)
3348 {
3349         unsigned long i, sum = 0;
3350
3351         for_each_online_cpu(i)
3352                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3353
3354         return sum;
3355 }
3356
3357 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3358 {
3359         unsigned long i, sum = 0;
3360
3361         for_each_possible_cpu(i)
3362                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3363
3364         /*
3365          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3366          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3367          */
3368         if (unlikely((long)sum < 0))
3369                 sum = 0;
3370
3371         return sum;
3372 }
3373
3374 unsigned long long nr_context_switches(void)
3375 {
3376         int i;
3377         unsigned long long sum = 0;
3378
3379         for_each_possible_cpu(i)
3380                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3381
3382         return sum;
3383 }
3384
3385 unsigned long nr_iowait(void)
3386 {
3387         unsigned long i, sum = 0;
3388
3389         for_each_possible_cpu(i)
3390                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3391
3392         return sum;
3393 }
3394
3395 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
3396 {
3397         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
3398         return atomic_read(&this->nr_iowait);
3399 }
3400
3401 unsigned long this_cpu_load(void)
3402 {
3403         struct rq *this = this_rq();
3404         return this->cpu_load[0];
3405 }
3406
3407
3408 /*
3409  * Global load-average calculations
3410  *
3411  * We take a distributed and async approach to calculating the global load-avg
3412  * in order to minimize overhead.
3413  *
3414  * The global load average is an exponentially decaying average of nr_running +
3415  * nr_uninterruptible.
3416  *
3417  * Once every LOAD_FREQ:
3418  *
3419  *   nr_active = 0;
3420  *   for_each_possible_cpu(cpu)
3421  *      nr_active += cpu_of(cpu)->nr_running + cpu_of(cpu)->nr_uninterruptible;
3422  *
3423  *   avenrun[n] = avenrun[0] * exp_n + nr_active * (1 - exp_n)
3424  *
3425  * Due to a number of reasons the above turns in the mess below:
3426  *
3427  *  - for_each_possible_cpu() is prohibitively expensive on machines with
3428  *    serious number of cpus, therefore we need to take a distributed approach
3429  *    to calculating nr_active.
3430  *
3431  *        \Sum_i x_i(t) = \Sum_i x_i(t) - x_i(t_0) | x_i(t_0) := 0
3432  *                      = \Sum_i { \Sum_j=1 x_i(t_j) - x_i(t_j-1) }
3433  *
3434  *    So assuming nr_active := 0 when we start out -- true per definition, we
3435  *    can simply take per-cpu deltas and fold those into a global accumulate
3436  *    to obtain the same result. See calc_load_fold_active().
3437  *
3438  *    Furthermore, in order to avoid synchronizing all per-cpu delta folding
3439  *    across the machine, we assume 10 ticks is sufficient time for every
3440  *    cpu to have completed this task.
3441  *
3442  *    This places an upper-bound on the IRQ-off latency of the machine. Then
3443  *    again, being late doesn't loose the delta, just wrecks the sample.
3444  *
3445  *  - cpu_rq()->nr_uninterruptible isn't accurately tracked per-cpu because
3446  *    this would add another cross-cpu cacheline miss and atomic operation
3447  *    to the wakeup path. Instead we increment on whatever cpu the task ran
3448  *    when it went into uninterruptible state and decrement on whatever cpu
3449  *    did the wakeup. This means that only the sum of nr_uninterruptible over
3450  *    all cpus yields the correct result.
3451  *
3452  *  This covers the NO_HZ=n code, for extra head-aches, see the comment below.
3453  */
3454
3455 /* Variables and functions for calc_load */
3456 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3457 static unsigned long calc_load_update;
3458 unsigned long avenrun[3];
3459 EXPORT_SYMBOL(avenrun); /* should be removed */
3460
3461 /**
3462  * get_avenrun - get the load average array
3463  * @loads:      pointer to dest load array
3464  * @offset:     offset to add
3465  * @shift:      shift count to shift the result left
3466  *
3467  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3468  */
3469 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3470 {
3471         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3472         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3473         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3474 }
3475
3476 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
3477 {
3478         long nr_active, delta = 0;
3479
3480         nr_active = this_rq->nr_running;
3481         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3482
3483         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3484                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3485                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3486         }
3487
3488         return delta;
3489 }
3490
3491 /*
3492  * a1 = a0 * e + a * (1 - e)
3493  */
3494 static unsigned long
3495 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3496 {
3497         load *= exp;
3498         load += active * (FIXED_1 - exp);
3499         load += 1UL << (FSHIFT - 1);
3500         return load >> FSHIFT;
3501 }
3502
3503 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3504 /*
3505  * Handle NO_HZ for the global load-average.
3506  *
3507  * Since the above described distributed algorithm to compute the global
3508  * load-average relies on per-cpu sampling from the tick, it is affected by
3509  * NO_HZ.
3510  *
3511  * The basic idea is to fold the nr_active delta into a global idle-delta upon
3512  * entering NO_HZ state such that we can include this as an 'extra' cpu delta
3513  * when we read the global state.
3514  *
3515  * Obviously reality has to ruin such a delightfully simple scheme:
3516  *
3517  *  - When we go NO_HZ idle during the window, we can negate our sample
3518  *    contribution, causing under-accounting.
3519  *
3520  *    We avoid this by keeping two idle-delta counters and flipping them
3521  *    when the window starts, thus separating old and new NO_HZ load.
3522  *
3523  *    The only trick is the slight shift in index flip for read vs write.
3524  *
3525  *        0s            5s            10s           15s
3526  *          +10           +10           +10           +10
3527  *        |-|-----------|-|-----------|-|-----------|-|
3528  *    r:0 0 1           1 0           0 1           1 0
3529  *    w:0 1 1           0 0           1 1           0 0
3530  *
3531  *    This ensures we'll fold the old idle contribution in this window while
3532  *    accumlating the new one.
3533  *
3534  *  - When we wake up from NO_HZ idle during the window, we push up our
3535  *    contribution, since we effectively move our sample point to a known
3536  *    busy state.
3537  *
3538  *    This is solved by pushing the window forward, and thus skipping the
3539  *    sample, for this cpu (effectively using the idle-delta for this cpu which
3540  *    was in effect at the time the window opened). This also solves the issue
3541  *    of having to deal with a cpu having been in NOHZ idle for multiple
3542  *    LOAD_FREQ intervals.
3543  *
3544  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
3545  */
3546 static atomic_long_t calc_load_idle[2];
3547 static int calc_load_idx;
3548
3549 static inline int calc_load_write_idx(void)
3550 {
3551         int idx = calc_load_idx;
3552
3553         /*
3554          * See calc_global_nohz(), if we observe the new index, we also
3555          * need to observe the new update time.
3556          */
3557         smp_rmb();
3558
3559         /*
3560          * If the folding window started, make sure we start writing in the
3561          * next idle-delta.
3562          */
3563         if (!time_before(jiffies, calc_load_update))
3564                 idx++;
3565
3566         return idx & 1;