Merge branch 'x86/urgent' into x86/mm
[linux-2.6.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/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/kthread.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.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/reciprocal_div.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/bootmem.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75 #include <trace/sched.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 /*
83  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
84  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
85  * and back.
86  */
87 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
88 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
89 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
90
91 /*
92  * 'User priority' is the nice value converted to something we
93  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
94  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
95  */
96 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
97 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
98 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
99
100 /*
101  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
102  */
103 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
104
105 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
106 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
107
108 /*
109  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
110  *
111  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
112  * Timeslices get refilled after they expire.
113  */
114 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
115
116 /*
117  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
118  */
119 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
120
121 DEFINE_TRACE(sched_wait_task);
122 DEFINE_TRACE(sched_wakeup);
123 DEFINE_TRACE(sched_wakeup_new);
124 DEFINE_TRACE(sched_switch);
125 DEFINE_TRACE(sched_migrate_task);
126
127 #ifdef CONFIG_SMP
128
129 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
130
131 /*
132  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
133  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
134  */
135 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
136 {
137         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
138 }
139
140 /*
141  * Each time a sched group cpu_power is changed,
142  * we must compute its reciprocal value
143  */
144 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
145 {
146         sg->__cpu_power += val;
147         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
148 }
149 #endif
150
151 static inline int rt_policy(int policy)
152 {
153         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
154                 return 1;
155         return 0;
156 }
157
158 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
159 {
160         return rt_policy(p->policy);
161 }
162
163 /*
164  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
165  */
166 struct rt_prio_array {
167         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
168         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
169 };
170
171 struct rt_bandwidth {
172         /* nests inside the rq lock: */
173         spinlock_t              rt_runtime_lock;
174         ktime_t                 rt_period;
175         u64                     rt_runtime;
176         struct hrtimer          rt_period_timer;
177 };
178
179 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
180
181 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
182
183 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
184 {
185         struct rt_bandwidth *rt_b =
186                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
187         ktime_t now;
188         int overrun;
189         int idle = 0;
190
191         for (;;) {
192                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
193                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
194
195                 if (!overrun)
196                         break;
197
198                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
199         }
200
201         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
202 }
203
204 static
205 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
206 {
207         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
208         rt_b->rt_runtime = runtime;
209
210         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
211
212         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
213                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
214         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
215 }
216
217 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
218 {
219         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
220 }
221
222 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
223 {
224         ktime_t now;
225
226         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
227                 return;
228
229         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
230                 return;
231
232         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
233         for (;;) {
234                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
235                         break;
236
237                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
238                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
239                 hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
240                                 HRTIMER_MODE_ABS);
241         }
242         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
243 }
244
245 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
246 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
247 {
248         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
249 }
250 #endif
251
252 /*
253  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
254  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
255  */
256 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
257
258 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
259
260 #include <linux/cgroup.h>
261
262 struct cfs_rq;
263
264 static LIST_HEAD(task_groups);
265
266 /* task group related information */
267 struct task_group {
268 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
269         struct cgroup_subsys_state css;
270 #endif
271
272 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
273         uid_t uid;
274 #endif
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 #endif
283
284 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
285         struct sched_rt_entity **rt_se;
286         struct rt_rq **rt_rq;
287
288         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
289 #endif
290
291         struct rcu_head rcu;
292         struct list_head list;
293
294         struct task_group *parent;
295         struct list_head siblings;
296         struct list_head children;
297 };
298
299 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
300
301 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
302 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
303 {
304         user->tg->uid = user->uid;
305 }
306
307 /*
308  * Root task group.
309  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
310  *      be a child to this group.
311  */
312 struct task_group root_task_group;
313
314 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
315 /* Default task group's sched entity on each cpu */
316 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
317 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
318 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
319 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
320
321 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
322 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
323 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
324 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
325 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
326 #define root_task_group init_task_group
327 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
328
329 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
330  * a task group's cpu shares.
331  */
332 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
333
334 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
335 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
336 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
337 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
338 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
339 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
340
341 /*
342  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
343  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
344  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
345  * too large, so as the shares value of a task group.
346  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
347  *  limitation from this.)
348  */
349 #define MIN_SHARES      2
350 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
351
352 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
353 #endif
354
355 /* Default task group.
356  *      Every task in system belong to this group at bootup.
357  */
358 struct task_group init_task_group;
359
360 /* return group to which a task belongs */
361 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
362 {
363         struct task_group *tg;
364
365 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
366         rcu_read_lock();
367         tg = __task_cred(p)->user->tg;
368         rcu_read_unlock();
369 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
370         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
371                                 struct task_group, css);
372 #else
373         tg = &init_task_group;
374 #endif
375         return tg;
376 }
377
378 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
379 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
380 {
381 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
382         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
383         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
384 #endif
385
386 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
387         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
388         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
389 #endif
390 }
391
392 #else
393
394 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
395 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
396 {
397         return NULL;
398 }
399
400 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
401
402 /* CFS-related fields in a runqueue */
403 struct cfs_rq {
404         struct load_weight load;
405         unsigned long nr_running;
406
407         u64 exec_clock;
408         u64 min_vruntime;
409
410         struct rb_root tasks_timeline;
411         struct rb_node *rb_leftmost;
412
413         struct list_head tasks;
414         struct list_head *balance_iterator;
415
416         /*
417          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
418          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
419          */
420         struct sched_entity *curr, *next, *last;
421
422         unsigned int nr_spread_over;
423
424 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
425         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
426
427         /*
428          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
429          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
430          * (like users, containers etc.)
431          *
432          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
433          * list is used during load balance.
434          */
435         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
436         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
437
438 #ifdef CONFIG_SMP
439         /*
440          * the part of load.weight contributed by tasks
441          */
442         unsigned long task_weight;
443
444         /*
445          *   h_load = weight * f(tg)
446          *
447          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
448          * this group.
449          */
450         unsigned long h_load;
451
452         /*
453          * this cpu's part of tg->shares
454          */
455         unsigned long shares;
456
457         /*
458          * load.weight at the time we set shares
459          */
460         unsigned long rq_weight;
461 #endif
462 #endif
463 };
464
465 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
466 struct rt_rq {
467         struct rt_prio_array active;
468         unsigned long rt_nr_running;
469 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
470         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
471 #endif
472 #ifdef CONFIG_SMP
473         unsigned long rt_nr_migratory;
474         int overloaded;
475 #endif
476         int rt_throttled;
477         u64 rt_time;
478         u64 rt_runtime;
479         /* Nests inside the rq lock: */
480         spinlock_t rt_runtime_lock;
481
482 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
483         unsigned long rt_nr_boosted;
484
485         struct rq *rq;
486         struct list_head leaf_rt_rq_list;
487         struct task_group *tg;
488         struct sched_rt_entity *rt_se;
489 #endif
490 };
491
492 #ifdef CONFIG_SMP
493
494 /*
495  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
496  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
497  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
498  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
499  * object.
500  *
501  */
502 struct root_domain {
503         atomic_t refcount;
504         cpumask_var_t span;
505         cpumask_var_t online;
506
507         /*
508          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
509          * one runnable RT task.
510          */
511         cpumask_var_t rto_mask;
512         atomic_t rto_count;
513 #ifdef CONFIG_SMP
514         struct cpupri cpupri;
515 #endif
516 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
517         /*
518          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
519          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
520          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
521          */
522         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
523 #endif
524 };
525
526 /*
527  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
528  * members (mimicking the global state we have today).
529  */
530 static struct root_domain def_root_domain;
531
532 #endif
533
534 /*
535  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
536  *
537  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
538  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
539  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
540  */
541 struct rq {
542         /* runqueue lock: */
543         spinlock_t lock;
544
545         /*
546          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
547          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
548          */
549         unsigned long nr_running;
550         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
551         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
552         unsigned char idle_at_tick;
553 #ifdef CONFIG_NO_HZ
554         unsigned long last_tick_seen;
555         unsigned char in_nohz_recently;
556 #endif
557         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
558         struct load_weight load;
559         unsigned long nr_load_updates;
560         u64 nr_switches;
561
562         struct cfs_rq cfs;
563         struct rt_rq rt;
564
565 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
566         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
567         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
568 #endif
569 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
570         struct list_head leaf_rt_rq_list;
571 #endif
572
573         /*
574          * This is part of a global counter where only the total sum
575          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
576          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
577          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
578          */
579         unsigned long nr_uninterruptible;
580
581         struct task_struct *curr, *idle;
582         unsigned long next_balance;
583         struct mm_struct *prev_mm;
584
585         u64 clock;
586
587         atomic_t nr_iowait;
588
589 #ifdef CONFIG_SMP
590         struct root_domain *rd;
591         struct sched_domain *sd;
592
593         /* For active balancing */
594         int active_balance;
595         int push_cpu;
596         /* cpu of this runqueue: */
597         int cpu;
598         int online;
599
600         unsigned long avg_load_per_task;
601
602         struct task_struct *migration_thread;
603         struct list_head migration_queue;
604 #endif
605
606 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
607 #ifdef CONFIG_SMP
608         int hrtick_csd_pending;
609         struct call_single_data hrtick_csd;
610 #endif
611         struct hrtimer hrtick_timer;
612 #endif
613
614 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
615         /* latency stats */
616         struct sched_info rq_sched_info;
617         unsigned long long rq_cpu_time;
618         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
619
620         /* sys_sched_yield() stats */
621         unsigned int yld_exp_empty;
622         unsigned int yld_act_empty;
623         unsigned int yld_both_empty;
624         unsigned int yld_count;
625
626         /* schedule() stats */
627         unsigned int sched_switch;
628         unsigned int sched_count;
629         unsigned int sched_goidle;
630
631         /* try_to_wake_up() stats */
632         unsigned int ttwu_count;
633         unsigned int ttwu_local;
634
635         /* BKL stats */
636         unsigned int bkl_count;
637 #endif
638 };
639
640 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
641
642 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
643 {
644         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
645 }
646
647 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
648 {
649 #ifdef CONFIG_SMP
650         return rq->cpu;
651 #else
652         return 0;
653 #endif
654 }
655
656 /*
657  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
658  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
659  *
660  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
661  * preempt-disabled sections.
662  */
663 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
664         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
665
666 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
667 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
668 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
669 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
670
671 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
672 {
673         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
674 }
675
676 /*
677  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
678  */
679 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
680 # define const_debug __read_mostly
681 #else
682 # define const_debug static const
683 #endif
684
685 /**
686  * runqueue_is_locked
687  *
688  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
689  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
690  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
691  */
692 int runqueue_is_locked(void)
693 {
694         int cpu = get_cpu();
695         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
696         int ret;
697
698         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
699         put_cpu();
700         return ret;
701 }
702
703 /*
704  * Debugging: various feature bits
705  */
706
707 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
708         __SCHED_FEAT_##name ,
709
710 enum {
711 #include "sched_features.h"
712 };
713
714 #undef SCHED_FEAT
715
716 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
717         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
718
719 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
720 #include "sched_features.h"
721         0;
722
723 #undef SCHED_FEAT
724
725 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
726 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
727         #name ,
728
729 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
730 #include "sched_features.h"
731         NULL
732 };
733
734 #undef SCHED_FEAT
735
736 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
737 {
738         int i;
739
740         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
741                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
742                         seq_puts(m, "NO_");
743                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
744         }
745         seq_puts(m, "\n");
746
747         return 0;
748 }
749
750 static ssize_t
751 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
752                 size_t cnt, loff_t *ppos)
753 {
754         char buf[64];
755         char *cmp = buf;
756         int neg = 0;
757         int i;
758
759         if (cnt > 63)
760                 cnt = 63;
761
762         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
763                 return -EFAULT;
764
765         buf[cnt] = 0;
766
767         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
768                 neg = 1;
769                 cmp += 3;
770         }
771
772         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
773                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
774
775                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
776                         if (neg)
777                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
778                         else
779                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
780                         break;
781                 }
782         }
783
784         if (!sched_feat_names[i])
785                 return -EINVAL;
786
787         filp->f_pos += cnt;
788
789         return cnt;
790 }
791
792 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
793 {
794         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
795 }
796
797 static struct file_operations sched_feat_fops = {
798         .open           = sched_feat_open,
799         .write          = sched_feat_write,
800         .read           = seq_read,
801         .llseek         = seq_lseek,
802         .release        = single_release,
803 };
804
805 static __init int sched_init_debug(void)
806 {
807         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
808                         &sched_feat_fops);
809
810         return 0;
811 }
812 late_initcall(sched_init_debug);
813
814 #endif
815
816 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
817
818 /*
819  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
820  * Limited because this is done with IRQs disabled.
821  */
822 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
823
824 /*
825  * ratelimit for updating the group shares.
826  * default: 0.25ms
827  */
828 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
829
830 /*
831  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
832  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
833  * default: 4
834  */
835 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
836
837 /*
838  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
839  * default: 1s
840  */
841 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
842
843 static __read_mostly int scheduler_running;
844
845 /*
846  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
847  * default: 0.95s
848  */
849 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
850
851 static inline u64 global_rt_period(void)
852 {
853         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
854 }
855
856 static inline u64 global_rt_runtime(void)
857 {
858         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
859                 return RUNTIME_INF;
860
861         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
862 }
863
864 #ifndef prepare_arch_switch
865 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
866 #endif
867 #ifndef finish_arch_switch
868 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
869 #endif
870
871 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
872 {
873         return rq->curr == p;
874 }
875
876 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
877 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
878 {
879         return task_current(rq, p);
880 }
881
882 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
883 {
884 }
885
886 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
887 {
888 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
889         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
890         rq->lock.owner = current;
891 #endif
892         /*
893          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
894          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
895          * prev into current:
896          */
897         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
898
899         spin_unlock_irq(&rq->lock);
900 }
901
902 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
903 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
904 {
905 #ifdef CONFIG_SMP
906         return p->oncpu;
907 #else
908         return task_current(rq, p);
909 #endif
910 }
911
912 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
913 {
914 #ifdef CONFIG_SMP
915         /*
916          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
917          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
918          * here.
919          */
920         next->oncpu = 1;
921 #endif
922 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
923         spin_unlock_irq(&rq->lock);
924 #else
925         spin_unlock(&rq->lock);
926 #endif
927 }
928
929 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
930 {
931 #ifdef CONFIG_SMP
932         /*
933          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
934          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
935          * finished.
936          */
937         smp_wmb();
938         prev->oncpu = 0;
939 #endif
940 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
941         local_irq_enable();
942 #endif
943 }
944 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
945
946 /*
947  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
948  * Must be called interrupts disabled.
949  */
950 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
951         __acquires(rq->lock)
952 {
953         for (;;) {
954                 struct rq *rq = task_rq(p);
955                 spin_lock(&rq->lock);
956                 if (likely(rq == task_rq(p)))
957                         return rq;
958                 spin_unlock(&rq->lock);
959         }
960 }
961
962 /*
963  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
964  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
965  * explicitly disabling preemption.
966  */
967 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
968         __acquires(rq->lock)
969 {
970         struct rq *rq;
971
972         for (;;) {
973                 local_irq_save(*flags);
974                 rq = task_rq(p);
975                 spin_lock(&rq->lock);
976                 if (likely(rq == task_rq(p)))
977                         return rq;
978                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
979         }
980 }
981
982 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
983 {
984         struct rq *rq = task_rq(p);
985
986         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
987         spin_unlock_wait(&rq->lock);
988 }
989
990 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
991         __releases(rq->lock)
992 {
993         spin_unlock(&rq->lock);
994 }
995
996 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
997         __releases(rq->lock)
998 {
999         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1000 }
1001
1002 /*
1003  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1004  */
1005 static struct rq *this_rq_lock(void)
1006         __acquires(rq->lock)
1007 {
1008         struct rq *rq;
1009
1010         local_irq_disable();
1011         rq = this_rq();
1012         spin_lock(&rq->lock);
1013
1014         return rq;
1015 }
1016
1017 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1018 /*
1019  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1020  *
1021  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1022  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1023  * reschedule event.
1024  *
1025  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1026  * rq->lock.
1027  */
1028
1029 /*
1030  * Use hrtick when:
1031  *  - enabled by features
1032  *  - hrtimer is actually high res
1033  */
1034 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1035 {
1036         if (!sched_feat(HRTICK))
1037                 return 0;
1038         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1039                 return 0;
1040         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1041 }
1042
1043 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1044 {
1045         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1046                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1047 }
1048
1049 /*
1050  * High-resolution timer tick.
1051  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1052  */
1053 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1054 {
1055         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1056
1057         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1058
1059         spin_lock(&rq->lock);
1060         update_rq_clock(rq);
1061         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1062         spin_unlock(&rq->lock);
1063
1064         return HRTIMER_NORESTART;
1065 }
1066
1067 #ifdef CONFIG_SMP
1068 /*
1069  * called from hardirq (IPI) context
1070  */
1071 static void __hrtick_start(void *arg)
1072 {
1073         struct rq *rq = arg;
1074
1075         spin_lock(&rq->lock);
1076         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1077         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1078         spin_unlock(&rq->lock);
1079 }
1080
1081 /*
1082  * Called to set the hrtick timer state.
1083  *
1084  * called with rq->lock held and irqs disabled
1085  */
1086 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1087 {
1088         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1089         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1090
1091         hrtimer_set_expires(timer, time);
1092
1093         if (rq == this_rq()) {
1094                 hrtimer_restart(timer);
1095         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1096                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1097                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1098         }
1099 }
1100
1101 static int
1102 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1103 {
1104         int cpu = (int)(long)hcpu;
1105
1106         switch (action) {
1107         case CPU_UP_CANCELED:
1108         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1109         case CPU_DOWN_PREPARE:
1110         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1111         case CPU_DEAD:
1112         case CPU_DEAD_FROZEN:
1113                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1114                 return NOTIFY_OK;
1115         }
1116
1117         return NOTIFY_DONE;
1118 }
1119
1120 static __init void init_hrtick(void)
1121 {
1122         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1123 }
1124 #else
1125 /*
1126  * Called to set the hrtick timer state.
1127  *
1128  * called with rq->lock held and irqs disabled
1129  */
1130 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1131 {
1132         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1133 }
1134
1135 static inline void init_hrtick(void)
1136 {
1137 }
1138 #endif /* CONFIG_SMP */
1139
1140 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1141 {
1142 #ifdef CONFIG_SMP
1143         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1144
1145         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1146         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1147         rq->hrtick_csd.info = rq;
1148 #endif
1149
1150         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1151         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1152 }
1153 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1154 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1155 {
1156 }
1157
1158 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1159 {
1160 }
1161
1162 static inline void init_hrtick(void)
1163 {
1164 }
1165 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1166
1167 /*
1168  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1169  *
1170  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1171  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1172  * the target CPU.
1173  */
1174 #ifdef CONFIG_SMP
1175
1176 #ifndef tsk_is_polling
1177 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1178 #endif
1179
1180 static void resched_task(struct task_struct *p)
1181 {
1182         int cpu;
1183
1184         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1185
1186         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1187                 return;
1188
1189         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1190
1191         cpu = task_cpu(p);
1192         if (cpu == smp_processor_id())
1193                 return;
1194
1195         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1196         smp_mb();
1197         if (!tsk_is_polling(p))
1198                 smp_send_reschedule(cpu);
1199 }
1200
1201 static void resched_cpu(int cpu)
1202 {
1203         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1204         unsigned long flags;
1205
1206         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1207                 return;
1208         resched_task(cpu_curr(cpu));
1209         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1210 }
1211
1212 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1213 /*
1214  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1215  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1216  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1217  * idle system the next event might even be infinite time into the
1218  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1219  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1220  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1221  * wheel for the next timer event.
1222  */
1223 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1224 {
1225         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1226
1227         if (cpu == smp_processor_id())
1228                 return;
1229
1230         /*
1231          * This is safe, as this function is called with the timer
1232          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1233          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1234          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1235          * timer into account automatically.
1236          */
1237         if (rq->curr != rq->idle)
1238                 return;
1239
1240         /*
1241          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1242          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1243          * idle task through an additional NOOP schedule()
1244          */
1245         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1246
1247         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1248         smp_mb();
1249         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1250                 smp_send_reschedule(cpu);
1251 }
1252 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1253
1254 #else /* !CONFIG_SMP */
1255 static void resched_task(struct task_struct *p)
1256 {
1257         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1258         set_tsk_need_resched(p);
1259 }
1260 #endif /* CONFIG_SMP */
1261
1262 #if BITS_PER_LONG == 32
1263 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1264 #else
1265 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1266 #endif
1267
1268 #define WMULT_SHIFT     32
1269
1270 /*
1271  * Shift right and round:
1272  */
1273 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1274
1275 /*
1276  * delta *= weight / lw
1277  */
1278 static unsigned long
1279 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1280                 struct load_weight *lw)
1281 {
1282         u64 tmp;
1283
1284         if (!lw->inv_weight) {
1285                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1286                         lw->inv_weight = 1;
1287                 else
1288                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1289                                 / (lw->weight+1);
1290         }
1291
1292         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1293         /*
1294          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1295          */
1296         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1297                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1298                         WMULT_SHIFT/2);
1299         else
1300                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1301
1302         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1303 }
1304
1305 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1306 {
1307         lw->weight += inc;
1308         lw->inv_weight = 0;
1309 }
1310
1311 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1312 {
1313         lw->weight -= dec;
1314         lw->inv_weight = 0;
1315 }
1316
1317 /*
1318  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1319  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1320  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1321  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1322  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1323  * slice expiry etc.
1324  */
1325
1326 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1327 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1328
1329 /*
1330  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1331  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1332  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1333  * that remained on nice 0.
1334  *
1335  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1336  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1337  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1338  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1339  * the relative distance between them is ~25%.)
1340  */
1341 static const int prio_to_weight[40] = {
1342  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1343  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1344  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1345  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1346  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1347  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1348  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1349  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1350 };
1351
1352 /*
1353  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1354  *
1355  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1356  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1357  * into multiplications:
1358  */
1359 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1360  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1361  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1362  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1363  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1364  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1365  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1366  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1367  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1368 };
1369
1370 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1371
1372 /*
1373  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1374  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1375  * structures to the load-balancing proper:
1376  */
1377 struct rq_iterator {
1378         void *arg;
1379         struct task_struct *(*start)(void *);
1380         struct task_struct *(*next)(void *);
1381 };
1382
1383 #ifdef CONFIG_SMP
1384 static unsigned long
1385 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1386               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1387               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1388               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1389
1390 static int
1391 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1392                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1393                    struct rq_iterator *iterator);
1394 #endif
1395
1396 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1397 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1398 #else
1399 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1400 #endif
1401
1402 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1403 {
1404         update_load_add(&rq->load, load);
1405 }
1406
1407 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1408 {
1409         update_load_sub(&rq->load, load);
1410 }
1411
1412 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1413 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1414
1415 /*
1416  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1417  * leaving it for the final time.
1418  */
1419 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1420 {
1421         struct task_group *parent, *child;
1422         int ret;
1423
1424         rcu_read_lock();
1425         parent = &root_task_group;
1426 down:
1427         ret = (*down)(parent, data);
1428         if (ret)
1429                 goto out_unlock;
1430         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1431                 parent = child;
1432                 goto down;
1433
1434 up:
1435                 continue;
1436         }
1437         ret = (*up)(parent, data);
1438         if (ret)
1439                 goto out_unlock;
1440
1441         child = parent;
1442         parent = parent->parent;
1443         if (parent)
1444                 goto up;
1445 out_unlock:
1446         rcu_read_unlock();
1447
1448         return ret;
1449 }
1450
1451 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1452 {
1453         return 0;
1454 }
1455 #endif
1456
1457 #ifdef CONFIG_SMP
1458 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1459 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1460 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1461
1462 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1463 {
1464         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1465         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1466
1467         if (nr_running)
1468                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1469         else
1470                 rq->avg_load_per_task = 0;
1471
1472         return rq->avg_load_per_task;
1473 }
1474
1475 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1476
1477 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1478
1479 /*
1480  * Calculate and set the cpu's group shares.
1481  */
1482 static void
1483 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1484                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1485 {
1486         unsigned long shares;
1487         unsigned long rq_weight;
1488
1489         if (!tg->se[cpu])
1490                 return;
1491
1492         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1493
1494         /*
1495          *           \Sum shares * rq_weight
1496          * shares =  -----------------------
1497          *               \Sum rq_weight
1498          *
1499          */
1500         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1501         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1502
1503         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1504                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1505                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1506                 unsigned long flags;
1507
1508                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1509                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1510
1511                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1512                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1513         }
1514 }
1515
1516 /*
1517  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1518  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1519  * parent group depends on the shares of its child groups.
1520  */
1521 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1522 {
1523         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1524         unsigned long shares = 0;
1525         struct sched_domain *sd = data;
1526         int i;
1527
1528         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1529                 /*
1530                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1531                  * is one of average load so that when a new task gets to
1532                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1533                  */
1534                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1535                 if (!weight)
1536                         weight = NICE_0_LOAD;
1537
1538                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1539                 rq_weight += weight;
1540                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1541         }
1542
1543         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1544                 shares = tg->shares;
1545
1546         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1547                 shares = tg->shares;
1548
1549         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1550                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1551
1552         return 0;
1553 }
1554
1555 /*
1556  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1557  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1558  * group is a fraction of its parents load.
1559  */
1560 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1561 {
1562         unsigned long load;
1563         long cpu = (long)data;
1564
1565         if (!tg->parent) {
1566                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1567         } else {
1568                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1569                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1570                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1571         }
1572
1573         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1574
1575         return 0;
1576 }
1577
1578 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1579 {
1580         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1581         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1582
1583         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1584                 sd->last_update = now;
1585                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1586         }
1587 }
1588
1589 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1590 {
1591         spin_unlock(&rq->lock);
1592         update_shares(sd);
1593         spin_lock(&rq->lock);
1594 }
1595
1596 static void update_h_load(long cpu)
1597 {
1598         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1599 }
1600
1601 #else
1602
1603 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1604 {
1605 }
1606
1607 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1608 {
1609 }
1610
1611 #endif
1612
1613 /*
1614  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1615  */
1616 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1617         __releases(this_rq->lock)
1618         __acquires(busiest->lock)
1619         __acquires(this_rq->lock)
1620 {
1621         int ret = 0;
1622
1623         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1624                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1625                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1626                 BUG_ON(1);
1627         }
1628         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1629                 if (busiest < this_rq) {
1630                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1631                         spin_lock(&busiest->lock);
1632                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1633                         ret = 1;
1634                 } else
1635                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1636         }
1637         return ret;
1638 }
1639
1640 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1641         __releases(busiest->lock)
1642 {
1643         spin_unlock(&busiest->lock);
1644         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1645 }
1646 #endif
1647
1648 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1649 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1650 {
1651 #ifdef CONFIG_SMP
1652         cfs_rq->shares = shares;
1653 #endif
1654 }
1655 #endif
1656
1657 #include "sched_stats.h"
1658 #include "sched_idletask.c"
1659 #include "sched_fair.c"
1660 #include "sched_rt.c"
1661 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1662 # include "sched_debug.c"
1663 #endif
1664
1665 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1666 #define for_each_class(class) \
1667    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1668
1669 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1670 {
1671         rq->nr_running++;
1672 }
1673
1674 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1675 {
1676         rq->nr_running--;
1677 }
1678
1679 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1680 {
1681         if (task_has_rt_policy(p)) {
1682                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1683                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1684                 return;
1685         }
1686
1687         /*
1688          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1689          */
1690         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1691                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1692                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1693                 return;
1694         }
1695
1696         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1697         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1698 }
1699
1700 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1701 {
1702         s64 diff = sample - *avg;
1703         *avg += diff >> 3;
1704 }
1705
1706 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1707 {
1708         sched_info_queued(p);
1709         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1710         p->se.on_rq = 1;
1711 }
1712
1713 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1714 {
1715         if (sleep && p->se.last_wakeup) {
1716                 update_avg(&p->se.avg_overlap,
1717                            p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1718                 p->se.last_wakeup = 0;
1719         }
1720
1721         sched_info_dequeued(p);
1722         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1723         p->se.on_rq = 0;
1724 }
1725
1726 /*
1727  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1728  */
1729 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1730 {
1731         return p->static_prio;
1732 }
1733
1734 /*
1735  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1736  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1737  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1738  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1739  * estimator recalculates.
1740  */
1741 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1742 {
1743         int prio;
1744
1745         if (task_has_rt_policy(p))
1746                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1747         else
1748                 prio = __normal_prio(p);
1749         return prio;
1750 }
1751
1752 /*
1753  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1754  * taken into account by the scheduler. This value might
1755  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1756  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1757  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1758  */
1759 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1760 {
1761         p->normal_prio = normal_prio(p);
1762         /*
1763          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1764          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1765          * to the normal priority:
1766          */
1767         if (!rt_prio(p->prio))
1768                 return p->normal_prio;
1769         return p->prio;
1770 }
1771
1772 /*
1773  * activate_task - move a task to the runqueue.
1774  */
1775 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1776 {
1777         if (task_contributes_to_load(p))
1778                 rq->nr_uninterruptible--;
1779
1780         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1781         inc_nr_running(rq);
1782 }
1783
1784 /*
1785  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1786  */
1787 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1788 {
1789         if (task_contributes_to_load(p))
1790                 rq->nr_uninterruptible++;
1791
1792         dequeue_task(rq, p, sleep);
1793         dec_nr_running(rq);
1794 }
1795
1796 /**
1797  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1798  * @p: the task in question.
1799  */
1800 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1801 {
1802         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1803 }
1804
1805 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1806 {
1807         set_task_rq(p, cpu);
1808 #ifdef CONFIG_SMP
1809         /*
1810          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1811          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1812          * per-task data have been completed by this moment.
1813          */
1814         smp_wmb();
1815         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1816 #endif
1817 }
1818
1819 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1820                                        const struct sched_class *prev_class,
1821                                        int oldprio, int running)
1822 {
1823         if (prev_class != p->sched_class) {
1824                 if (prev_class->switched_from)
1825                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1826                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1827         } else
1828                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1829 }
1830
1831 #ifdef CONFIG_SMP
1832
1833 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1834 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1835 {
1836         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1837 }
1838
1839 /*
1840  * Is this task likely cache-hot:
1841  */
1842 static int
1843 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1844 {
1845         s64 delta;
1846
1847         /*
1848          * Buddy candidates are cache hot:
1849          */
1850         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1851                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1852                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1853                 return 1;
1854
1855         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1856                 return 0;
1857
1858         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1859                 return 1;
1860         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1861                 return 0;
1862
1863         delta = now - p->se.exec_start;
1864
1865         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1866 }
1867
1868
1869 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1870 {
1871         int old_cpu = task_cpu(p);
1872         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1873         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1874                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1875         u64 clock_offset;
1876
1877         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1878
1879         trace_sched_migrate_task(p, task_cpu(p), new_cpu);
1880
1881 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1882         if (p->se.wait_start)
1883                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1884         if (p->se.sleep_start)
1885                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1886         if (p->se.block_start)
1887                 p->se.block_start -= clock_offset;
1888         if (old_cpu != new_cpu) {
1889                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1890                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1891                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1892         }
1893 #endif
1894         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1895                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1896
1897         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1898 }
1899
1900 struct migration_req {
1901         struct list_head list;
1902
1903         struct task_struct *task;
1904         int dest_cpu;
1905
1906         struct completion done;
1907 };
1908
1909 /*
1910  * The task's runqueue lock must be held.
1911  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1912  */
1913 static int
1914 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1915 {
1916         struct rq *rq = task_rq(p);
1917
1918         /*
1919          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1920          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1921          */
1922         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1923                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1924                 return 0;
1925         }
1926
1927         init_completion(&req->done);
1928         req->task = p;
1929         req->dest_cpu = dest_cpu;
1930         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1931
1932         return 1;
1933 }
1934
1935 /*
1936  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1937  *
1938  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1939  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1940  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1941  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1942  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1943  * @p has remained unscheduled the whole time.
1944  *
1945  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1946  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1947  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1948  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1949  * waiting to become inactive.
1950  */
1951 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1952 {
1953         unsigned long flags;
1954         int running, on_rq;
1955         unsigned long ncsw;
1956         struct rq *rq;
1957
1958         for (;;) {
1959                 /*
1960                  * We do the initial early heuristics without holding
1961                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1962                  * the runqueue lock when things look like they will
1963                  * work out!
1964                  */
1965                 rq = task_rq(p);
1966
1967                 /*
1968                  * If the task is actively running on another CPU
1969                  * still, just relax and busy-wait without holding
1970                  * any locks.
1971                  *
1972                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1973                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1974                  * But we don't care, since "task_running()" will
1975                  * return false if the runqueue has changed and p
1976                  * is actually now running somewhere else!
1977                  */
1978                 while (task_running(rq, p)) {
1979                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1980                                 return 0;
1981                         cpu_relax();
1982                 }
1983
1984                 /*
1985                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1986                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1987                  * just go back and repeat.
1988                  */
1989                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1990                 trace_sched_wait_task(rq, p);
1991                 running = task_running(rq, p);
1992                 on_rq = p->se.on_rq;
1993                 ncsw = 0;
1994                 if (!match_state || p->state == match_state)
1995                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1996                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1997
1998                 /*
1999                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2000                  */
2001                 if (unlikely(!ncsw))
2002                         break;
2003
2004                 /*
2005                  * Was it really running after all now that we
2006                  * checked with the proper locks actually held?
2007                  *
2008                  * Oops. Go back and try again..
2009                  */
2010                 if (unlikely(running)) {
2011                         cpu_relax();
2012                         continue;
2013                 }
2014
2015                 /*
2016                  * It's not enough that it's not actively running,
2017                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2018                  * preempted!
2019                  *
2020                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2021                  * running right now), it's preempted, and we should
2022                  * yield - it could be a while.
2023                  */
2024                 if (unlikely(on_rq)) {
2025                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2026                         continue;
2027                 }
2028
2029                 /*
2030                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2031                  * runnable, which means that it will never become
2032                  * running in the future either. We're all done!
2033                  */
2034                 break;
2035         }
2036
2037         return ncsw;
2038 }
2039
2040 /***
2041  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2042  * @p: the to-be-kicked thread
2043  *
2044  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2045  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2046  *
2047  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2048  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2049  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2050  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2051  * achieved as well.
2052  */
2053 void kick_process(struct task_struct *p)
2054 {
2055         int cpu;
2056
2057         preempt_disable();
2058         cpu = task_cpu(p);
2059         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2060                 smp_send_reschedule(cpu);
2061         preempt_enable();
2062 }
2063
2064 /*
2065  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2066  * according to the scheduling class and "nice" value.
2067  *
2068  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2069  * balance conservatively.
2070  */
2071 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2072 {
2073         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2074         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2075
2076         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2077                 return total;
2078
2079         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2080 }
2081
2082 /*
2083  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2084  * according to the scheduling class and "nice" value.
2085  */
2086 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2087 {
2088         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2089         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2090
2091         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2092                 return total;
2093
2094         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2095 }
2096
2097 /*
2098  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2099  * domain.
2100  */
2101 static struct sched_group *
2102 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2103 {
2104         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2105         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2106         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2107         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2108
2109         do {
2110                 unsigned long load, avg_load;
2111                 int local_group;
2112                 int i;
2113
2114                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2115                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2116                                         &p->cpus_allowed))
2117                         continue;
2118
2119                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2120                                                sched_group_cpus(group));
2121
2122                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2123                 avg_load = 0;
2124
2125                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2126                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2127                         if (local_group)
2128                                 load = source_load(i, load_idx);
2129                         else
2130                                 load = target_load(i, load_idx);
2131
2132                         avg_load += load;
2133                 }
2134
2135                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2136                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2137                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2138
2139                 if (local_group) {
2140                         this_load = avg_load;
2141                         this = group;
2142                 } else if (avg_load < min_load) {
2143                         min_load = avg_load;
2144                         idlest = group;
2145                 }
2146         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2147
2148         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2149                 return NULL;
2150         return idlest;
2151 }
2152
2153 /*
2154  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2155  */
2156 static int
2157 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2158 {
2159         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2160         int idlest = -1;
2161         int i;
2162
2163         /* Traverse only the allowed CPUs */
2164         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2165                 load = weighted_cpuload(i);
2166
2167                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2168                         min_load = load;
2169                         idlest = i;
2170                 }
2171         }
2172
2173         return idlest;
2174 }
2175
2176 /*
2177  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2178  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2179  * SD_BALANCE_EXEC.
2180  *
2181  * Balance, ie. select the least loaded group.
2182  *
2183  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2184  *
2185  * preempt must be disabled.
2186  */
2187 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2188 {
2189         struct task_struct *t = current;
2190         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2191
2192         for_each_domain(cpu, tmp) {
2193                 /*
2194                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2195                  */
2196                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2197                         break;
2198                 if (tmp->flags & flag)
2199                         sd = tmp;
2200         }
2201
2202         if (sd)
2203                 update_shares(sd);
2204
2205         while (sd) {
2206                 struct sched_group *group;
2207                 int new_cpu, weight;
2208
2209                 if (!(sd->flags & flag)) {
2210                         sd = sd->child;
2211                         continue;
2212                 }
2213
2214                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2215                 if (!group) {
2216                         sd = sd->child;
2217                         continue;
2218                 }
2219
2220                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2221                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2222                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2223                         sd = sd->child;
2224                         continue;
2225                 }
2226
2227                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2228                 cpu = new_cpu;
2229                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2230                 sd = NULL;
2231                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2232                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2233                                 break;
2234                         if (tmp->flags & flag)
2235                                 sd = tmp;
2236                 }
2237                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2238         }
2239
2240         return cpu;
2241 }
2242
2243 #endif /* CONFIG_SMP */
2244
2245 /***
2246  * try_to_wake_up - wake up a thread
2247  * @p: the to-be-woken-up thread
2248  * @state: the mask of task states that can be woken
2249  * @sync: do a synchronous wakeup?
2250  *
2251  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2252  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2253  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2254  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2255  * runnable without the overhead of this.
2256  *
2257  * returns failure only if the task is already active.
2258  */
2259 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2260 {
2261         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2262         unsigned long flags;
2263         long old_state;
2264         struct rq *rq;
2265
2266         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2267                 sync = 0;
2268
2269 #ifdef CONFIG_SMP
2270         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE)) {
2271                 struct sched_domain *sd;
2272
2273                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2274                 cpu = task_cpu(p);
2275
2276                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2277                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2278                                 update_shares(sd);
2279                                 break;
2280                         }
2281                 }
2282         }
2283 #endif
2284
2285         smp_wmb();
2286         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2287         update_rq_clock(rq);
2288         old_state = p->state;
2289         if (!(old_state & state))
2290                 goto out;
2291
2292         if (p->se.on_rq)
2293                 goto out_running;
2294
2295         cpu = task_cpu(p);
2296         orig_cpu = cpu;
2297         this_cpu = smp_processor_id();
2298
2299 #ifdef CONFIG_SMP
2300         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2301                 goto out_activate;
2302
2303         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2304         if (cpu != orig_cpu) {
2305                 set_task_cpu(p, cpu);
2306                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2307                 /* might preempt at this point */
2308                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2309                 old_state = p->state;
2310                 if (!(old_state & state))
2311                         goto out;
2312                 if (p->se.on_rq)
2313                         goto out_running;
2314
2315                 this_cpu = smp_processor_id();
2316                 cpu = task_cpu(p);
2317         }
2318
2319 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2320         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2321         if (cpu == this_cpu)
2322                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2323         else {
2324                 struct sched_domain *sd;
2325                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2326                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2327                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2328                                 break;
2329                         }
2330                 }
2331         }
2332 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2333
2334 out_activate:
2335 #endif /* CONFIG_SMP */
2336         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2337         if (sync)
2338                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2339         if (orig_cpu != cpu)
2340                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2341         if (cpu == this_cpu)
2342                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2343         else
2344                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2345         activate_task(rq, p, 1);
2346         success = 1;
2347
2348 out_running:
2349         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2350         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2351
2352         p->state = TASK_RUNNING;
2353 #ifdef CONFIG_SMP
2354         if (p->sched_class->task_wake_up)
2355                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2356 #endif
2357 out:
2358         current->se.last_wakeup = current->se.sum_exec_runtime;
2359
2360         task_rq_unlock(rq, &flags);
2361
2362         return success;
2363 }
2364
2365 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2366 {
2367         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2368 }
2369 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2370
2371 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2372 {
2373         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2374 }
2375
2376 /*
2377  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2378  * p is forked by current.
2379  *
2380  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2381  */
2382 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2383 {
2384         p->se.exec_start                = 0;
2385         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2386         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2387         p->se.last_wakeup               = 0;
2388         p->se.avg_overlap               = 0;
2389
2390 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2391         p->se.wait_start                = 0;
2392         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2393         p->se.sleep_start               = 0;
2394         p->se.block_start               = 0;
2395         p->se.sleep_max                 = 0;
2396         p->se.block_max                 = 0;
2397         p->se.exec_max                  = 0;
2398         p->se.slice_max                 = 0;
2399         p->se.wait_max                  = 0;
2400 #endif
2401
2402         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2403         p->se.on_rq = 0;
2404         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2405
2406 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2407         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2408 #endif
2409
2410         /*
2411          * We mark the process as running here, but have not actually
2412          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2413          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2414          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2415          */
2416         p->state = TASK_RUNNING;
2417 }
2418
2419 /*
2420  * fork()/clone()-time setup:
2421  */
2422 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2423 {
2424         int cpu = get_cpu();
2425
2426         __sched_fork(p);
2427
2428 #ifdef CONFIG_SMP
2429         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2430 #endif
2431         set_task_cpu(p, cpu);
2432
2433         /*
2434          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2435          */
2436         p->prio = current->normal_prio;
2437         if (!rt_prio(p->prio))
2438                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2439
2440 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2441         if (likely(sched_info_on()))
2442                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2443 #endif
2444 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2445         p->oncpu = 0;
2446 #endif
2447 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2448         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2449         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2450 #endif
2451         put_cpu();
2452 }
2453
2454 /*
2455  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2456  *
2457  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2458  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2459  * on the runqueue and wakes it.
2460  */
2461 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2462 {
2463         unsigned long flags;
2464         struct rq *rq;
2465
2466         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2467         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2468         update_rq_clock(rq);
2469
2470         p->prio = effective_prio(p);
2471
2472         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2473                 activate_task(rq, p, 0);
2474         } else {
2475                 /*
2476                  * Let the scheduling class do new task startup
2477                  * management (if any):
2478                  */
2479                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2480                 inc_nr_running(rq);
2481         }
2482         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2483         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2484 #ifdef CONFIG_SMP
2485         if (p->sched_class->task_wake_up)
2486                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2487 #endif
2488         task_rq_unlock(rq, &flags);
2489 }
2490
2491 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2492
2493 /**
2494  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2495  * @notifier: notifier struct to register
2496  */
2497 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2498 {
2499         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2500 }
2501 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2502
2503 /**
2504  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2505  * @notifier: notifier struct to unregister
2506  *
2507  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2508  */
2509 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2510 {
2511         hlist_del(&notifier->link);
2512 }
2513 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2514
2515 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2516 {
2517         struct preempt_notifier *notifier;
2518         struct hlist_node *node;
2519
2520         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2521                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2522 }
2523
2524 static void
2525 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2526                                  struct task_struct *next)
2527 {
2528         struct preempt_notifier *notifier;
2529         struct hlist_node *node;
2530
2531         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2532                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2533 }
2534
2535 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2536
2537 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2538 {
2539 }
2540
2541 static void
2542 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2543                                  struct task_struct *next)
2544 {
2545 }
2546
2547 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2548
2549 /**
2550  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2551  * @rq: the runqueue preparing to switch
2552  * @prev: the current task that is being switched out
2553  * @next: the task we are going to switch to.
2554  *
2555  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2556  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2557  * switch.
2558  *
2559  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2560  * hooks.
2561  */
2562 static inline void
2563 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2564                     struct task_struct *next)
2565 {
2566         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2567         prepare_lock_switch(rq, next);
2568         prepare_arch_switch(next);
2569 }
2570
2571 /**
2572  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2573  * @rq: runqueue associated with task-switch
2574  * @prev: the thread we just switched away from.
2575  *
2576  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2577  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2578  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2579  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2580  *
2581  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2582  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2583  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2584  * details.)
2585  */
2586 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2587         __releases(rq->lock)
2588 {
2589         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2590         long prev_state;
2591
2592         rq->prev_mm = NULL;
2593
2594         /*
2595          * A task struct has one reference for the use as "current".
2596          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2597          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2598          * the scheduled task must drop that reference.
2599          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2600          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2601          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2602          * be dropped twice.
2603          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2604          */
2605         prev_state = prev->state;
2606         finish_arch_switch(prev);
2607         finish_lock_switch(rq, prev);
2608 #ifdef CONFIG_SMP
2609         if (current->sched_class->post_schedule)
2610                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2611 #endif
2612
2613         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2614         if (mm)
2615                 mmdrop(mm);
2616         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2617                 /*
2618                  * Remove function-return probe instances associated with this
2619                  * task and put them back on the free list.
2620                  */
2621                 kprobe_flush_task(prev);
2622                 put_task_struct(prev);
2623         }
2624 }
2625
2626 /**
2627  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2628  * @prev: the thread we just switched away from.
2629  */
2630 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2631         __releases(rq->lock)
2632 {
2633         struct rq *rq = this_rq();
2634
2635         finish_task_switch(rq, prev);
2636 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2637         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2638         preempt_enable();
2639 #endif
2640         if (current->set_child_tid)
2641                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2642 }
2643
2644 /*
2645  * context_switch - switch to the new MM and the new
2646  * thread's register state.
2647  */
2648 static inline void
2649 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2650                struct task_struct *next)
2651 {
2652         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2653
2654         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2655         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2656         mm = next->mm;
2657         oldmm = prev->active_mm;
2658         /*
2659          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2660          * combine the page table reload and the switch backend into
2661          * one hypercall.
2662          */
2663         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2664
2665         if (unlikely(!mm)) {
2666                 next->active_mm = oldmm;
2667                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2668                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2669         } else
2670                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2671
2672         if (unlikely(!prev->mm)) {
2673                 prev->active_mm = NULL;
2674                 rq->prev_mm = oldmm;
2675         }
2676         /*
2677          * Since the runqueue lock will be released by the next
2678          * task (which is an invalid locking op but in the case
2679          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2680          * do an early lockdep release here:
2681          */
2682 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2683         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2684 #endif
2685
2686         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2687         switch_to(prev, next, prev);
2688
2689         barrier();
2690         /*
2691          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2692          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2693          * frame will be invalid.
2694          */
2695         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2696 }
2697
2698 /*
2699  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2700  *
2701  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2702  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2703  * number of context switches performed since bootup.
2704  */
2705 unsigned long nr_running(void)
2706 {
2707         unsigned long i, sum = 0;
2708
2709         for_each_online_cpu(i)
2710                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2711
2712         return sum;
2713 }
2714
2715 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2716 {
2717         unsigned long i, sum = 0;
2718
2719         for_each_possible_cpu(i)
2720                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2721
2722         /*
2723          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2724          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2725          */
2726         if (unlikely((long)sum < 0))
2727                 sum = 0;
2728
2729         return sum;
2730 }
2731
2732 unsigned long long nr_context_switches(void)
2733 {
2734         int i;
2735         unsigned long long sum = 0;
2736
2737         for_each_possible_cpu(i)
2738                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2739
2740         return sum;
2741 }
2742
2743 unsigned long nr_iowait(void)
2744 {
2745         unsigned long i, sum = 0;
2746
2747         for_each_possible_cpu(i)
2748                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2749
2750         return sum;
2751 }
2752
2753 unsigned long nr_active(void)
2754 {
2755         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2756
2757         for_each_online_cpu(i) {
2758                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2759                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2760         }
2761
2762         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2763                 uninterruptible = 0;
2764
2765         return running + uninterruptible;
2766 }
2767
2768 /*
2769  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2770  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2771  */
2772 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2773 {
2774         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2775         int i, scale;
2776
2777         this_rq->nr_load_updates++;
2778
2779         /* Update our load: */
2780         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2781                 unsigned long old_load, new_load;
2782
2783                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2784
2785                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2786                 new_load = this_load;
2787                 /*
2788                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2789                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2790                  * example.
2791                  */
2792                 if (new_load > old_load)
2793                         new_load += scale-1;
2794                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2795         }
2796 }
2797
2798 #ifdef CONFIG_SMP
2799
2800 /*
2801  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2802  *
2803  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2804  * you need to do so manually before calling.
2805  */
2806 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2807         __acquires(rq1->lock)
2808         __acquires(rq2->lock)
2809 {
2810         BUG_ON(!irqs_disabled());
2811         if (rq1 == rq2) {
2812                 spin_lock(&rq1->lock);
2813                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2814         } else {
2815                 if (rq1 < rq2) {
2816                         spin_lock(&rq1->lock);
2817                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2818                 } else {
2819                         spin_lock(&rq2->lock);
2820                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2821                 }
2822         }
2823         update_rq_clock(rq1);
2824         update_rq_clock(rq2);
2825 }
2826
2827 /*
2828  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2829  *
2830  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2831  * you need to do so manually after calling.
2832  */
2833 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2834         __releases(rq1->lock)
2835         __releases(rq2->lock)
2836 {
2837         spin_unlock(&rq1->lock);
2838         if (rq1 != rq2)
2839                 spin_unlock(&rq2->lock);
2840         else
2841                 __release(rq2->lock);
2842 }
2843
2844 /*
2845  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2846  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2847  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2848  * the cpu_allowed mask is restored.
2849  */
2850 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2851 {
2852         struct migration_req req;
2853         unsigned long flags;
2854         struct rq *rq;
2855
2856         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2857         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
2858             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2859                 goto out;
2860
2861         /* force the process onto the specified CPU */
2862         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2863                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2864                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2865
2866                 get_task_struct(mt);
2867                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2868                 wake_up_process(mt);
2869                 put_task_struct(mt);
2870                 wait_for_completion(&req.done);
2871
2872                 return;
2873         }
2874 out:
2875         task_rq_unlock(rq, &flags);
2876 }
2877
2878 /*
2879  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2880  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2881  */
2882 void sched_exec(void)
2883 {
2884         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2885         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2886         put_cpu();
2887         if (new_cpu != this_cpu)
2888                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2889 }
2890
2891 /*
2892  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2893  * Both runqueues must be locked.
2894  */
2895 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2896                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2897 {
2898         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2899         set_task_cpu(p, this_cpu);
2900         activate_task(this_rq, p, 0);
2901         /*
2902          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2903          * to be always true for them.
2904          */
2905         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2906 }
2907
2908 /*
2909  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2910  */
2911 static
2912 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2913                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2914                      int *all_pinned)
2915 {
2916         /*
2917          * We do not migrate tasks that are:
2918          * 1) running (obviously), or
2919          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2920          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2921          */
2922         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
2923                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2924                 return 0;
2925         }
2926         *all_pinned = 0;
2927
2928         if (task_running(rq, p)) {
2929                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2930                 return 0;
2931         }
2932
2933         /*
2934          * Aggressive migration if:
2935          * 1) task is cache cold, or
2936          * 2) too many balance attempts have failed.
2937          */
2938
2939         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2940                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2941 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2942                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2943                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2944                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2945                 }
2946 #endif
2947                 return 1;
2948         }
2949
2950         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2951                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2952                 return 0;
2953         }
2954         return 1;
2955 }
2956
2957 static unsigned long
2958 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2959               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2960               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2961               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2962 {
2963         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
2964         struct task_struct *p;
2965         long rem_load_move = max_load_move;
2966
2967         if (max_load_move == 0)
2968                 goto out;
2969
2970         pinned = 1;
2971
2972         /*
2973          * Start the load-balancing iterator:
2974          */
2975         p = iterator->start(iterator->arg);
2976 next:
2977         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2978                 goto out;
2979
2980         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
2981             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2982                 p = iterator->next(iterator->arg);
2983                 goto next;
2984         }
2985
2986         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2987         pulled++;
2988         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2989
2990         /*
2991          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2992          */
2993         if (rem_load_move > 0) {
2994                 if (p->prio < *this_best_prio)
2995                         *this_best_prio = p->prio;
2996                 p = iterator->next(iterator->arg);
2997                 goto next;
2998         }
2999 out:
3000         /*
3001          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3002          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3003          * inside pull_task().
3004          */
3005         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3006
3007         if (all_pinned)
3008                 *all_pinned = pinned;
3009
3010         return max_load_move - rem_load_move;
3011 }
3012
3013 /*
3014  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3015  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3016  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3017  *
3018  * Called with both runqueues locked.
3019  */
3020 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3021                       unsigned long max_load_move,
3022                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3023                       int *all_pinned)
3024 {
3025         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3026         unsigned long total_load_moved = 0;
3027         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3028
3029         do {
3030                 total_load_moved +=
3031                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3032                                 max_load_move - total_load_moved,
3033                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3034                 class = class->next;
3035
3036                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3037                         break;
3038
3039         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3040
3041         return total_load_moved > 0;
3042 }
3043
3044 static int
3045 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3046                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3047                    struct rq_iterator *iterator)
3048 {
3049         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3050         int pinned = 0;
3051
3052         while (p) {
3053                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3054                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3055                         /*
3056                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3057                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3058                          * stats here rather than inside pull_task().
3059                          */
3060                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3061
3062                         return 1;
3063                 }
3064                 p = iterator->next(iterator->arg);
3065         }
3066
3067         return 0;
3068 }
3069
3070 /*
3071  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3072  * part of active balancing operations within "domain".
3073  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3074  *
3075  * Called with both runqueues locked.
3076  */
3077 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3078                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3079 {
3080         const struct sched_class *class;
3081
3082         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3083                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3084                         return 1;
3085
3086         return 0;
3087 }
3088
3089 /*
3090  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3091  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3092  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3093  */
3094 static struct sched_group *
3095 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3096                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3097                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3098 {
3099         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3100         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3101         unsigned long max_pull;
3102         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3103         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3104         int load_idx, group_imb = 0;
3105 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3106         int power_savings_balance = 1;
3107         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3108         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3109         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3110 #endif
3111
3112         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3113         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3114         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3115
3116         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3117                 load_idx = sd->busy_idx;
3118         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3119                 load_idx = sd->newidle_idx;
3120         else
3121                 load_idx = sd->idle_idx;
3122
3123         do {
3124                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3125                 int local_group;
3126                 int i;
3127                 int __group_imb = 0;
3128                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3129                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3130                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3131                 unsigned long avg_load_per_task;
3132
3133                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3134                                                sched_group_cpus(group));
3135
3136                 if (local_group)
3137                         balance_cpu = cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3138
3139                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3140                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3141                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3142
3143                 max_cpu_load = 0;
3144                 min_cpu_load = ~0UL;
3145
3146                 for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3147                         struct rq *rq = cpu_rq(i);
3148
3149                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3150                                 *sd_idle = 0;
3151
3152                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3153                         if (local_group) {
3154                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3155                                         first_idle_cpu = 1;
3156                                         balance_cpu = i;
3157                                 }
3158
3159                                 load = target_load(i, load_idx);
3160                         } else {
3161                                 load = source_load(i, load_idx);
3162                                 if (load > max_cpu_load)
3163                                         max_cpu_load = load;
3164                                 if (min_cpu_load > load)
3165                                         min_cpu_load = load;
3166                         }
3167
3168                         avg_load += load;
3169                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3170                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3171
3172                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3173                 }
3174
3175                 /*
3176                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3177                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3178                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3179                  * to do the newly idle load balance.
3180                  */
3181                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3182                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3183                         *balance = 0;
3184                         goto ret;
3185                 }
3186
3187                 total_load += avg_load;
3188                 total_pwr += group->__cpu_power;
3189
3190                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3191                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3192                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3193
3194
3195                 /*
3196                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3197                  * than the average weight of two tasks.
3198                  *
3199                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3200                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3201                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3202                  *      the hierarchy?
3203                  */
3204                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3205                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3206
3207                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3208                         __group_imb = 1;
3209
3210                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3211
3212                 if (local_group) {
3213                         this_load = avg_load;
3214                         this = group;
3215                         this_nr_running = sum_nr_running;
3216                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3217                 } else if (avg_load > max_load &&
3218                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3219                         max_load = avg_load;
3220                         busiest = group;
3221                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3222                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3223                         group_imb = __group_imb;
3224                 }
3225
3226 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3227                 /*
3228                  * Busy processors will not participate in power savings
3229                  * balance.
3230                  */
3231                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3232                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3233                         goto group_next;
3234
3235                 /*
3236                  * If the local group is idle or completely loaded
3237                  * no need to do power savings balance at this domain
3238                  */
3239                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3240                                     !this_nr_running))
3241                         power_savings_balance = 0;
3242
3243                 /*
3244                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3245                  * don't include that group in power savings calculations
3246                  */
3247                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3248                     || !sum_nr_running)
3249                         goto group_next;
3250
3251                 /*
3252                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3253                  * This is the group from where we need to pick up the load
3254                  * for saving power
3255                  */
3256                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3257                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3258                      cpumask_first(sched_group_cpus(group)) >
3259                      cpumask_first(sched_group_cpus(group_min)))) {
3260                         group_min = group;
3261                         min_nr_running = sum_nr_running;
3262                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3263                                                 sum_nr_running;
3264                 }
3265
3266                 /*
3267                  * Calculate the group which is almost near its
3268                  * capacity but still has some space to pick up some load
3269                  * from other group and save more power
3270                  */
3271                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3272                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3273                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3274                              cpumask_first(sched_group_cpus(group)) <
3275                              cpumask_first(sched_group_cpus(group_leader)))) {
3276                                 group_leader = group;
3277                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3278                         }
3279                 }
3280 group_next:
3281 #endif
3282                 group = group->next;
3283         } while (group != sd->groups);
3284
3285         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3286                 goto out_balanced;
3287
3288         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3289
3290         if (this_load >= avg_load ||
3291                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3292                 goto out_balanced;
3293
3294         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3295         if (group_imb)
3296                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3297
3298         /*
3299          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3300          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3301          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3302          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3303          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3304          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3305          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3306          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3307          * appear as very large values with unsigned longs.
3308          */
3309         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3310                 goto out_balanced;
3311
3312         /*
3313          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3314          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3315          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3316          */
3317         if (max_load < avg_load) {
3318                 *imbalance = 0;
3319                 goto small_imbalance;
3320         }
3321
3322         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3323         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3324
3325         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3326         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3327                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3328                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3329
3330         /*
3331          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3332          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3333          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3334          * moved
3335          */
3336         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3337                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3338                 unsigned int imbn;
3339
3340 small_imbalance:
3341                 pwr_move = pwr_now = 0;
3342                 imbn = 2;
3343                 if (this_nr_running) {
3344                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3345                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3346                                 imbn = 1;
3347                 } else
3348                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3349
3350                 if (max_load - this_load + busiest_load_per_task >=
3351                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3352                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3353                         return busiest;
3354                 }
3355
3356                 /*
3357                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3358                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3359                  * moving them.
3360                  */
3361
3362                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3363                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3364                 pwr_now += this->__cpu_power *
3365                                 min(this_load_per_task, this_load);
3366                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3367
3368                 /* Amount of load we'd subtract */
3369                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3370                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3371                 if (max_load > tmp)
3372                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3373                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3374
3375                 /* Amount of load we'd add */
3376                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3377                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3378                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3379                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3380                 else
3381                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3382                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3383                 pwr_move += this->__cpu_power *
3384                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3385                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3386
3387                 /* Move if we gain throughput */
3388                 if (pwr_move > pwr_now)
3389                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3390         }
3391
3392         return busiest;
3393
3394 out_balanced:
3395 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3396         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3397                 goto ret;
3398
3399         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3400                 *imbalance = min_load_per_task;
3401                 if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3402                         cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3403                                 cpumask_first(sched_group_cpus(group_leader));
3404                 }
3405                 return group_min;
3406         }
3407 #endif
3408 ret:
3409         *imbalance = 0;
3410         return NULL;
3411 }
3412
3413 /*
3414  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3415  */
3416 static struct rq *
3417 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3418                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3419 {
3420         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3421         unsigned long max_load = 0;
3422         int i;
3423
3424         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3425                 unsigned long wl;
3426
3427                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3428                         continue;
3429
3430                 rq = cpu_rq(i);
3431                 wl = weighted_cpuload(i);
3432
3433                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3434                         continue;
3435
3436                 if (wl > max_load) {
3437                         max_load = wl;
3438                         busiest = rq;
3439                 }
3440         }
3441
3442         return busiest;
3443 }
3444
3445 /*
3446  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3447  * so long as it is large enough.
3448  */
3449 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3450
3451 /*
3452  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3453  * tasks if there is an imbalance.
3454  */
3455 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3456                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3457                         int *balance, struct cpumask *cpus)
3458 {
3459         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3460         struct sched_group *group;
3461         unsigned long imbalance;
3462         struct rq *busiest;
3463         unsigned long flags;
3464
3465         cpumask_setall(cpus);
3466
3467         /*
3468          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3469          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3470          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3471          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3472          */
3473         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3474             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3475                 sd_idle = 1;
3476
3477         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3478
3479 redo:
3480         update_shares(sd);
3481         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3482                                    cpus, balance);
3483
3484         if (*balance == 0)
3485                 goto out_balanced;
3486
3487         if (!group) {
3488                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3489                 goto out_balanced;
3490         }
3491
3492         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3493         if (!busiest) {
3494                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3495                 goto out_balanced;
3496         }
3497
3498         BUG_ON(busiest == this_rq);
3499
3500         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3501
3502         ld_moved = 0;
3503         if (busiest->nr_running > 1) {
3504                 /*
3505                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3506                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3507                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3508                  * correctly treated as an imbalance.
3509                  */
3510                 local_irq_save(flags);
3511                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3512                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3513                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3514                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3515                 local_irq_restore(flags);
3516
3517                 /*
3518                  * some other cpu did the load balance for us.
3519                  */
3520                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3521                         resched_cpu(this_cpu);
3522
3523                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3524                 if (unlikely(all_pinned)) {
3525                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3526                         if (!cpumask_empty(cpus))
3527                                 goto redo;
3528                         goto out_balanced;
3529                 }
3530         }
3531
3532         if (!ld_moved) {
3533                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3534                 sd->nr_balance_failed++;
3535
3536                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3537
3538                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3539
3540                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3541                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3542                          */
3543                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3544                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3545                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3546                                 all_pinned = 1;
3547                                 goto out_one_pinned;
3548                         }
3549
3550                         if (!busiest->active_balance) {
3551                                 busiest->active_balance = 1;
3552                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3553                                 active_balance = 1;
3554                         }
3555                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3556                         if (active_balance)
3557                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3558
3559                         /*
3560                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3561                          * counter.
3562                          */
3563                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3564                 }
3565         } else
3566                 sd->nr_balance_failed = 0;
3567
3568         if (likely(!active_balance)) {
3569                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3570                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3571         } else {
3572                 /*
3573                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3574                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3575                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3576                  * move_tasks).
3577                  */
3578                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3579                         sd->balance_interval *= 2;
3580         }
3581
3582         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3583             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3584                 ld_moved = -1;
3585
3586         goto out;
3587
3588 out_balanced:
3589         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3590
3591         sd->nr_balance_failed = 0;
3592
3593 out_one_pinned:
3594         /* tune up the balancing interval */
3595         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3596                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3597                 sd->balance_interval *= 2;
3598
3599         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3600             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3601                 ld_moved = -1;
3602         else
3603                 ld_moved = 0;
3604 out:
3605         if (ld_moved)
3606                 update_shares(sd);
3607         return ld_moved;
3608 }
3609
3610 /*
3611  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3612  * tasks if there is an imbalance.
3613  *
3614  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3615  * this_rq is locked.
3616  */
3617 static int
3618 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3619                         struct cpumask *cpus)
3620 {
3621         struct sched_group *group;
3622         struct rq *busiest = NULL;
3623         unsigned long imbalance;
3624         int ld_moved = 0;
3625         int sd_idle = 0;
3626         int all_pinned = 0;
3627
3628         cpumask_setall(cpus);
3629
3630         /*
3631          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle