Merge branch 'sched-docs-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[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                 unsigned long delta;
235                 ktime_t soft, hard;
236
237                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
238                         break;
239
240                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
241                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
242
243                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
244                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
245                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
246                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
247                                 HRTIMER_MODE_ABS, 0);
248         }
249         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
250 }
251
252 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
253 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
254 {
255         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
256 }
257 #endif
258
259 /*
260  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
261  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
262  */
263 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
264
265 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
266
267 #include <linux/cgroup.h>
268
269 struct cfs_rq;
270
271 static LIST_HEAD(task_groups);
272
273 /* task group related information */
274 struct task_group {
275 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
276         struct cgroup_subsys_state css;
277 #endif
278
279 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
280         uid_t uid;
281 #endif
282
283 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
284         /* schedulable entities of this group on each cpu */
285         struct sched_entity **se;
286         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
287         struct cfs_rq **cfs_rq;
288         unsigned long shares;
289 #endif
290
291 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
292         struct sched_rt_entity **rt_se;
293         struct rt_rq **rt_rq;
294
295         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
296 #endif
297
298         struct rcu_head rcu;
299         struct list_head list;
300
301         struct task_group *parent;
302         struct list_head siblings;
303         struct list_head children;
304 };
305
306 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
307
308 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
309 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
310 {
311         user->tg->uid = user->uid;
312 }
313
314 /*
315  * Root task group.
316  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
317  *      be a child to this group.
318  */
319 struct task_group root_task_group;
320
321 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
322 /* Default task group's sched entity on each cpu */
323 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
324 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
325 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
326 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
327
328 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
329 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
330 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
331 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
332 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
333 #define root_task_group init_task_group
334 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
335
336 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
337  * a task group's cpu shares.
338  */
339 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
340
341 #ifdef CONFIG_SMP
342 static int root_task_group_empty(void)
343 {
344         return list_empty(&root_task_group.children);
345 }
346 #endif
347
348 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
349 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
350 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
351 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
352 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
353 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
354
355 /*
356  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
357  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
358  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
359  * too large, so as the shares value of a task group.
360  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
361  *  limitation from this.)
362  */
363 #define MIN_SHARES      2
364 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
365
366 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
367 #endif
368
369 /* Default task group.
370  *      Every task in system belong to this group at bootup.
371  */
372 struct task_group init_task_group;
373
374 /* return group to which a task belongs */
375 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
376 {
377         struct task_group *tg;
378
379 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
380         rcu_read_lock();
381         tg = __task_cred(p)->user->tg;
382         rcu_read_unlock();
383 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
384         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
385                                 struct task_group, css);
386 #else
387         tg = &init_task_group;
388 #endif
389         return tg;
390 }
391
392 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
393 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
394 {
395 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
396         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
397         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
398 #endif
399
400 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
401         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
402         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
403 #endif
404 }
405
406 #else
407
408 #ifdef CONFIG_SMP
409 static int root_task_group_empty(void)
410 {
411         return 1;
412 }
413 #endif
414
415 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
416 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
417 {
418         return NULL;
419 }
420
421 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
422
423 /* CFS-related fields in a runqueue */
424 struct cfs_rq {
425         struct load_weight load;
426         unsigned long nr_running;
427
428         u64 exec_clock;
429         u64 min_vruntime;
430
431         struct rb_root tasks_timeline;
432         struct rb_node *rb_leftmost;
433
434         struct list_head tasks;
435         struct list_head *balance_iterator;
436
437         /*
438          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
439          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
440          */
441         struct sched_entity *curr, *next, *last;
442
443         unsigned int nr_spread_over;
444
445 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
446         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
447
448         /*
449          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
450          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
451          * (like users, containers etc.)
452          *
453          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
454          * list is used during load balance.
455          */
456         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
457         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
458
459 #ifdef CONFIG_SMP
460         /*
461          * the part of load.weight contributed by tasks
462          */
463         unsigned long task_weight;
464
465         /*
466          *   h_load = weight * f(tg)
467          *
468          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
469          * this group.
470          */
471         unsigned long h_load;
472
473         /*
474          * this cpu's part of tg->shares
475          */
476         unsigned long shares;
477
478         /*
479          * load.weight at the time we set shares
480          */
481         unsigned long rq_weight;
482 #endif
483 #endif
484 };
485
486 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
487 struct rt_rq {
488         struct rt_prio_array active;
489         unsigned long rt_nr_running;
490 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
491         struct {
492                 int curr; /* highest queued rt task prio */
493 #ifdef CONFIG_SMP
494                 int next; /* next highest */
495 #endif
496         } highest_prio;
497 #endif
498 #ifdef CONFIG_SMP
499         unsigned long rt_nr_migratory;
500         int overloaded;
501         struct plist_head pushable_tasks;
502 #endif
503         int rt_throttled;
504         u64 rt_time;
505         u64 rt_runtime;
506         /* Nests inside the rq lock: */
507         spinlock_t rt_runtime_lock;
508
509 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
510         unsigned long rt_nr_boosted;
511
512         struct rq *rq;
513         struct list_head leaf_rt_rq_list;
514         struct task_group *tg;
515         struct sched_rt_entity *rt_se;
516 #endif
517 };
518
519 #ifdef CONFIG_SMP
520
521 /*
522  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
523  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
524  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
525  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
526  * object.
527  *
528  */
529 struct root_domain {
530         atomic_t refcount;
531         cpumask_var_t span;
532         cpumask_var_t online;
533
534         /*
535          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
536          * one runnable RT task.
537          */
538         cpumask_var_t rto_mask;
539         atomic_t rto_count;
540 #ifdef CONFIG_SMP
541         struct cpupri cpupri;
542 #endif
543 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
544         /*
545          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
546          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
547          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
548          */
549         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
550 #endif
551 };
552
553 /*
554  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
555  * members (mimicking the global state we have today).
556  */
557 static struct root_domain def_root_domain;
558
559 #endif
560
561 /*
562  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
563  *
564  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
565  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
566  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
567  */
568 struct rq {
569         /* runqueue lock: */
570         spinlock_t lock;
571
572         /*
573          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
574          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
575          */
576         unsigned long nr_running;
577         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
578         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
579 #ifdef CONFIG_NO_HZ
580         unsigned long last_tick_seen;
581         unsigned char in_nohz_recently;
582 #endif
583         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
584         struct load_weight load;
585         unsigned long nr_load_updates;
586         u64 nr_switches;
587
588         struct cfs_rq cfs;
589         struct rt_rq rt;
590
591 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
592         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
593         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
594 #endif
595 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
596         struct list_head leaf_rt_rq_list;
597 #endif
598
599         /*
600          * This is part of a global counter where only the total sum
601          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
602          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
603          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
604          */
605         unsigned long nr_uninterruptible;
606
607         struct task_struct *curr, *idle;
608         unsigned long next_balance;
609         struct mm_struct *prev_mm;
610
611         u64 clock;
612
613         atomic_t nr_iowait;
614
615 #ifdef CONFIG_SMP
616         struct root_domain *rd;
617         struct sched_domain *sd;
618
619         unsigned char idle_at_tick;
620         /* For active balancing */
621         int active_balance;
622         int push_cpu;
623         /* cpu of this runqueue: */
624         int cpu;
625         int online;
626
627         unsigned long avg_load_per_task;
628
629         struct task_struct *migration_thread;
630         struct list_head migration_queue;
631 #endif
632
633         /* calc_load related fields */
634         unsigned long calc_load_update;
635         long calc_load_active;
636
637 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
638 #ifdef CONFIG_SMP
639         int hrtick_csd_pending;
640         struct call_single_data hrtick_csd;
641 #endif
642         struct hrtimer hrtick_timer;
643 #endif
644
645 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
646         /* latency stats */
647         struct sched_info rq_sched_info;
648         unsigned long long rq_cpu_time;
649         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
650
651         /* sys_sched_yield() stats */
652         unsigned int yld_count;
653
654         /* schedule() stats */
655         unsigned int sched_switch;
656         unsigned int sched_count;
657         unsigned int sched_goidle;
658
659         /* try_to_wake_up() stats */
660         unsigned int ttwu_count;
661         unsigned int ttwu_local;
662
663         /* BKL stats */
664         unsigned int bkl_count;
665 #endif
666 };
667
668 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
669
670 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
671 {
672         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
673 }
674
675 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
676 {
677 #ifdef CONFIG_SMP
678         return rq->cpu;
679 #else
680         return 0;
681 #endif
682 }
683
684 /*
685  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
686  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
687  *
688  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
689  * preempt-disabled sections.
690  */
691 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
692         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
693
694 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
695 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
696 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
697 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
698
699 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
700 {
701         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
702 }
703
704 /*
705  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
706  */
707 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
708 # define const_debug __read_mostly
709 #else
710 # define const_debug static const
711 #endif
712
713 /**
714  * runqueue_is_locked
715  *
716  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
717  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
718  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
719  */
720 int runqueue_is_locked(void)
721 {
722         int cpu = get_cpu();
723         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
724         int ret;
725
726         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
727         put_cpu();
728         return ret;
729 }
730
731 /*
732  * Debugging: various feature bits
733  */
734
735 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
736         __SCHED_FEAT_##name ,
737
738 enum {
739 #include "sched_features.h"
740 };
741
742 #undef SCHED_FEAT
743
744 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
745         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
746
747 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
748 #include "sched_features.h"
749         0;
750
751 #undef SCHED_FEAT
752
753 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
754 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
755         #name ,
756
757 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
758 #include "sched_features.h"
759         NULL
760 };
761
762 #undef SCHED_FEAT
763
764 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
765 {
766         int i;
767
768         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
769                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
770                         seq_puts(m, "NO_");
771                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
772         }
773         seq_puts(m, "\n");
774
775         return 0;
776 }
777
778 static ssize_t
779 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
780                 size_t cnt, loff_t *ppos)
781 {
782         char buf[64];
783         char *cmp = buf;
784         int neg = 0;
785         int i;
786
787         if (cnt > 63)
788                 cnt = 63;
789
790         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
791                 return -EFAULT;
792
793         buf[cnt] = 0;
794
795         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
796                 neg = 1;
797                 cmp += 3;
798         }
799
800         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
801                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
802
803                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
804                         if (neg)
805                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
806                         else
807                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
808                         break;
809                 }
810         }
811
812         if (!sched_feat_names[i])
813                 return -EINVAL;
814
815         filp->f_pos += cnt;
816
817         return cnt;
818 }
819
820 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
821 {
822         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
823 }
824
825 static struct file_operations sched_feat_fops = {
826         .open           = sched_feat_open,
827         .write          = sched_feat_write,
828         .read           = seq_read,
829         .llseek         = seq_lseek,
830         .release        = single_release,
831 };
832
833 static __init int sched_init_debug(void)
834 {
835         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
836                         &sched_feat_fops);
837
838         return 0;
839 }
840 late_initcall(sched_init_debug);
841
842 #endif
843
844 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
845
846 /*
847  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
848  * Limited because this is done with IRQs disabled.
849  */
850 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
851
852 /*
853  * ratelimit for updating the group shares.
854  * default: 0.25ms
855  */
856 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
857
858 /*
859  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
860  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
861  * default: 4
862  */
863 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
864
865 /*
866  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
867  * default: 1s
868  */
869 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
870
871 static __read_mostly int scheduler_running;
872
873 /*
874  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
875  * default: 0.95s
876  */
877 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
878
879 static inline u64 global_rt_period(void)
880 {
881         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
882 }
883
884 static inline u64 global_rt_runtime(void)
885 {
886         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
887                 return RUNTIME_INF;
888
889         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
890 }
891
892 #ifndef prepare_arch_switch
893 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
894 #endif
895 #ifndef finish_arch_switch
896 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
897 #endif
898
899 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
900 {
901         return rq->curr == p;
902 }
903
904 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
905 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
906 {
907         return task_current(rq, p);
908 }
909
910 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
911 {
912 }
913
914 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
915 {
916 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
917         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
918         rq->lock.owner = current;
919 #endif
920         /*
921          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
922          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
923          * prev into current:
924          */
925         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
926
927         spin_unlock_irq(&rq->lock);
928 }
929
930 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
931 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
932 {
933 #ifdef CONFIG_SMP
934         return p->oncpu;
935 #else
936         return task_current(rq, p);
937 #endif
938 }
939
940 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
941 {
942 #ifdef CONFIG_SMP
943         /*
944          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
945          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
946          * here.
947          */
948         next->oncpu = 1;
949 #endif
950 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
951         spin_unlock_irq(&rq->lock);
952 #else
953         spin_unlock(&rq->lock);
954 #endif
955 }
956
957 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
958 {
959 #ifdef CONFIG_SMP
960         /*
961          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
962          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
963          * finished.
964          */
965         smp_wmb();
966         prev->oncpu = 0;
967 #endif
968 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
969         local_irq_enable();
970 #endif
971 }
972 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
973
974 /*
975  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
976  * Must be called interrupts disabled.
977  */
978 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
979         __acquires(rq->lock)
980 {
981         for (;;) {
982                 struct rq *rq = task_rq(p);
983                 spin_lock(&rq->lock);
984                 if (likely(rq == task_rq(p)))
985                         return rq;
986                 spin_unlock(&rq->lock);
987         }
988 }
989
990 /*
991  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
992  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
993  * explicitly disabling preemption.
994  */
995 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
996         __acquires(rq->lock)
997 {
998         struct rq *rq;
999
1000         for (;;) {
1001                 local_irq_save(*flags);
1002                 rq = task_rq(p);
1003                 spin_lock(&rq->lock);
1004                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1005                         return rq;
1006                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1007         }
1008 }
1009
1010 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
1011 {
1012         struct rq *rq = task_rq(p);
1013
1014         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
1015         spin_unlock_wait(&rq->lock);
1016 }
1017
1018 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1019         __releases(rq->lock)
1020 {
1021         spin_unlock(&rq->lock);
1022 }
1023
1024 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1025         __releases(rq->lock)
1026 {
1027         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1028 }
1029
1030 /*
1031  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1032  */
1033 static struct rq *this_rq_lock(void)
1034         __acquires(rq->lock)
1035 {
1036         struct rq *rq;
1037
1038         local_irq_disable();
1039         rq = this_rq();
1040         spin_lock(&rq->lock);
1041
1042         return rq;
1043 }
1044
1045 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1046 /*
1047  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1048  *
1049  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1050  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1051  * reschedule event.
1052  *
1053  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1054  * rq->lock.
1055  */
1056
1057 /*
1058  * Use hrtick when:
1059  *  - enabled by features
1060  *  - hrtimer is actually high res
1061  */
1062 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1063 {
1064         if (!sched_feat(HRTICK))
1065                 return 0;
1066         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1067                 return 0;
1068         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1069 }
1070
1071 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1072 {
1073         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1074                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1075 }
1076
1077 /*
1078  * High-resolution timer tick.
1079  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1080  */
1081 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1082 {
1083         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1084
1085         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1086
1087         spin_lock(&rq->lock);
1088         update_rq_clock(rq);
1089         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1090         spin_unlock(&rq->lock);
1091
1092         return HRTIMER_NORESTART;
1093 }
1094
1095 #ifdef CONFIG_SMP
1096 /*
1097  * called from hardirq (IPI) context
1098  */
1099 static void __hrtick_start(void *arg)
1100 {
1101         struct rq *rq = arg;
1102
1103         spin_lock(&rq->lock);
1104         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1105         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1106         spin_unlock(&rq->lock);
1107 }
1108
1109 /*
1110  * Called to set the hrtick timer state.
1111  *
1112  * called with rq->lock held and irqs disabled
1113  */
1114 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1115 {
1116         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1117         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1118
1119         hrtimer_set_expires(timer, time);
1120
1121         if (rq == this_rq()) {
1122                 hrtimer_restart(timer);
1123         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1124                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1125                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1126         }
1127 }
1128
1129 static int
1130 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1131 {
1132         int cpu = (int)(long)hcpu;
1133
1134         switch (action) {
1135         case CPU_UP_CANCELED:
1136         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1137         case CPU_DOWN_PREPARE:
1138         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1139         case CPU_DEAD:
1140         case CPU_DEAD_FROZEN:
1141                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1142                 return NOTIFY_OK;
1143         }
1144
1145         return NOTIFY_DONE;
1146 }
1147
1148 static __init void init_hrtick(void)
1149 {
1150         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1151 }
1152 #else
1153 /*
1154  * Called to set the hrtick timer state.
1155  *
1156  * called with rq->lock held and irqs disabled
1157  */
1158 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1159 {
1160         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1161                         HRTIMER_MODE_REL, 0);
1162 }
1163
1164 static inline void init_hrtick(void)
1165 {
1166 }
1167 #endif /* CONFIG_SMP */
1168
1169 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1170 {
1171 #ifdef CONFIG_SMP
1172         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1173
1174         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1175         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1176         rq->hrtick_csd.info = rq;
1177 #endif
1178
1179         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1180         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1181 }
1182 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1183 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1184 {
1185 }
1186
1187 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1188 {
1189 }
1190
1191 static inline void init_hrtick(void)
1192 {
1193 }
1194 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1195
1196 /*
1197  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1198  *
1199  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1200  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1201  * the target CPU.
1202  */
1203 #ifdef CONFIG_SMP
1204
1205 #ifndef tsk_is_polling
1206 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1207 #endif
1208
1209 static void resched_task(struct task_struct *p)
1210 {
1211         int cpu;
1212
1213         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1214
1215         if (test_tsk_need_resched(p))
1216                 return;
1217
1218         set_tsk_need_resched(p);
1219
1220         cpu = task_cpu(p);
1221         if (cpu == smp_processor_id())
1222                 return;
1223
1224         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1225         smp_mb();
1226         if (!tsk_is_polling(p))
1227                 smp_send_reschedule(cpu);
1228 }
1229
1230 static void resched_cpu(int cpu)
1231 {
1232         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1233         unsigned long flags;
1234
1235         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1236                 return;
1237         resched_task(cpu_curr(cpu));
1238         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1239 }
1240
1241 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1242 /*
1243  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1244  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1245  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1246  * idle system the next event might even be infinite time into the
1247  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1248  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1249  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1250  * wheel for the next timer event.
1251  */
1252 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1253 {
1254         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1255
1256         if (cpu == smp_processor_id())
1257                 return;
1258
1259         /*
1260          * This is safe, as this function is called with the timer
1261          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1262          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1263          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1264          * timer into account automatically.
1265          */
1266         if (rq->curr != rq->idle)
1267                 return;
1268
1269         /*
1270          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1271          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1272          * idle task through an additional NOOP schedule()
1273          */
1274         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1275
1276         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1277         smp_mb();
1278         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1279                 smp_send_reschedule(cpu);
1280 }
1281 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1282
1283 #else /* !CONFIG_SMP */
1284 static void resched_task(struct task_struct *p)
1285 {
1286         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1287         set_tsk_need_resched(p);
1288 }
1289 #endif /* CONFIG_SMP */
1290
1291 #if BITS_PER_LONG == 32
1292 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1293 #else
1294 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1295 #endif
1296
1297 #define WMULT_SHIFT     32
1298
1299 /*
1300  * Shift right and round:
1301  */
1302 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1303
1304 /*
1305  * delta *= weight / lw
1306  */
1307 static unsigned long
1308 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1309                 struct load_weight *lw)
1310 {
1311         u64 tmp;
1312
1313         if (!lw->inv_weight) {
1314                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1315                         lw->inv_weight = 1;
1316                 else
1317                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1318                                 / (lw->weight+1);
1319         }
1320
1321         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1322         /*
1323          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1324          */
1325         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1326                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1327                         WMULT_SHIFT/2);
1328         else
1329                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1330
1331         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1332 }
1333
1334 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1335 {
1336         lw->weight += inc;
1337         lw->inv_weight = 0;
1338 }
1339
1340 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1341 {
1342         lw->weight -= dec;
1343         lw->inv_weight = 0;
1344 }
1345
1346 /*
1347  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1348  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1349  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1350  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1351  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1352  * slice expiry etc.
1353  */
1354
1355 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1356 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1357
1358 /*
1359  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1360  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1361  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1362  * that remained on nice 0.
1363  *
1364  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1365  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1366  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1367  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1368  * the relative distance between them is ~25%.)
1369  */
1370 static const int prio_to_weight[40] = {
1371  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1372  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1373  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1374  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1375  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1376  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1377  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1378  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1379 };
1380
1381 /*
1382  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1383  *
1384  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1385  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1386  * into multiplications:
1387  */
1388 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1389  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1390  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1391  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1392  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1393  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1394  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1395  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1396  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1397 };
1398
1399 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1400
1401 /*
1402  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1403  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1404  * structures to the load-balancing proper:
1405  */
1406 struct rq_iterator {
1407         void *arg;
1408         struct task_struct *(*start)(void *);
1409         struct task_struct *(*next)(void *);
1410 };
1411
1412 #ifdef CONFIG_SMP
1413 static unsigned long
1414 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1415               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1416               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1417               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1418
1419 static int
1420 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1421                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1422                    struct rq_iterator *iterator);
1423 #endif
1424
1425 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1426 enum cpuacct_stat_index {
1427         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1428         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1429
1430         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1431 };
1432
1433 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1434 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1435 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1436                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1437 #else
1438 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1439 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1440                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1441 #endif
1442
1443 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1444 {
1445         update_load_add(&rq->load, load);
1446 }
1447
1448 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1449 {
1450         update_load_sub(&rq->load, load);
1451 }
1452
1453 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1454 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1455
1456 /*
1457  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1458  * leaving it for the final time.
1459  */
1460 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1461 {
1462         struct task_group *parent, *child;
1463         int ret;
1464
1465         rcu_read_lock();
1466         parent = &root_task_group;
1467 down:
1468         ret = (*down)(parent, data);
1469         if (ret)
1470                 goto out_unlock;
1471         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1472                 parent = child;
1473                 goto down;
1474
1475 up:
1476                 continue;
1477         }
1478         ret = (*up)(parent, data);
1479         if (ret)
1480                 goto out_unlock;
1481
1482         child = parent;
1483         parent = parent->parent;
1484         if (parent)
1485                 goto up;
1486 out_unlock:
1487         rcu_read_unlock();
1488
1489         return ret;
1490 }
1491
1492 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1493 {
1494         return 0;
1495 }
1496 #endif
1497
1498 #ifdef CONFIG_SMP
1499 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1500 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1501 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1502
1503 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1504 {
1505         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1506         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1507
1508         if (nr_running)
1509                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1510         else
1511                 rq->avg_load_per_task = 0;
1512
1513         return rq->avg_load_per_task;
1514 }
1515
1516 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1517
1518 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1519
1520 /*
1521  * Calculate and set the cpu's group shares.
1522  */
1523 static void
1524 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1525                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1526 {
1527         unsigned long shares;
1528         unsigned long rq_weight;
1529
1530         if (!tg->se[cpu])
1531                 return;
1532
1533         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1534
1535         /*
1536          *           \Sum shares * rq_weight
1537          * shares =  -----------------------
1538          *               \Sum rq_weight
1539          *
1540          */
1541         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1542         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1543
1544         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1545                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1546                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1547                 unsigned long flags;
1548
1549                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1550                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1551
1552                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1553                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1554         }
1555 }
1556
1557 /*
1558  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1559  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1560  * parent group depends on the shares of its child groups.
1561  */
1562 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1563 {
1564         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1565         unsigned long shares = 0;
1566         struct sched_domain *sd = data;
1567         int i;
1568
1569         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1570                 /*
1571                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1572                  * is one of average load so that when a new task gets to
1573                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1574                  */
1575                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1576                 if (!weight)
1577                         weight = NICE_0_LOAD;
1578
1579                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1580                 rq_weight += weight;
1581                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1582         }
1583
1584         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1585                 shares = tg->shares;
1586
1587         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1588                 shares = tg->shares;
1589
1590         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1591                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1592
1593         return 0;
1594 }
1595
1596 /*
1597  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1598  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1599  * group is a fraction of its parents load.
1600  */
1601 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1602 {
1603         unsigned long load;
1604         long cpu = (long)data;
1605
1606         if (!tg->parent) {
1607                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1608         } else {
1609                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1610                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1611                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1612         }
1613
1614         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1615
1616         return 0;
1617 }
1618
1619 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1620 {
1621         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1622         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1623
1624         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1625                 sd->last_update = now;
1626                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1627         }
1628 }
1629
1630 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1631 {
1632         spin_unlock(&rq->lock);
1633         update_shares(sd);
1634         spin_lock(&rq->lock);
1635 }
1636
1637 static void update_h_load(long cpu)
1638 {
1639         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1640 }
1641
1642 #else
1643
1644 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1645 {
1646 }
1647
1648 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1649 {
1650 }
1651
1652 #endif
1653
1654 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1655
1656 /*
1657  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1658  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1659  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1660  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1661  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1662  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1663  */
1664 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1665         __releases(this_rq->lock)
1666         __acquires(busiest->lock)
1667         __acquires(this_rq->lock)
1668 {
1669         spin_unlock(&this_rq->lock);
1670         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1671
1672         return 1;
1673 }
1674
1675 #else
1676 /*
1677  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1678  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1679  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1680  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1681  * regardless of entry order into the function.
1682  */
1683 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1684         __releases(this_rq->lock)
1685         __acquires(busiest->lock)
1686         __acquires(this_rq->lock)
1687 {
1688         int ret = 0;
1689
1690         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1691                 if (busiest < this_rq) {
1692                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1693                         spin_lock(&busiest->lock);
1694                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1695                         ret = 1;
1696                 } else
1697                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1698         }
1699         return ret;
1700 }
1701
1702 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1703
1704 /*
1705  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1706  */
1707 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1708 {
1709         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1710                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1711                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1712                 BUG_ON(1);
1713         }
1714
1715         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1716 }
1717
1718 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1719         __releases(busiest->lock)
1720 {
1721         spin_unlock(&busiest->lock);
1722         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1723 }
1724 #endif
1725
1726 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1727 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1728 {
1729 #ifdef CONFIG_SMP
1730         cfs_rq->shares = shares;
1731 #endif
1732 }
1733 #endif
1734
1735 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1736
1737 #include "sched_stats.h"
1738 #include "sched_idletask.c"
1739 #include "sched_fair.c"
1740 #include "sched_rt.c"
1741 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1742 # include "sched_debug.c"
1743 #endif
1744
1745 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1746 #define for_each_class(class) \
1747    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1748
1749 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1750 {
1751         rq->nr_running++;
1752 }
1753
1754 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1755 {
1756         rq->nr_running--;
1757 }
1758
1759 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1760 {
1761         if (task_has_rt_policy(p)) {
1762                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1763                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1764                 return;
1765         }
1766
1767         /*
1768          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1769          */
1770         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1771                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1772                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1773                 return;
1774         }
1775
1776         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1777         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1778 }
1779
1780 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1781 {
1782         s64 diff = sample - *avg;
1783         *avg += diff >> 3;
1784 }
1785
1786 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1787 {
1788         if (wakeup)
1789                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1790
1791         sched_info_queued(p);
1792         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1793         p->se.on_rq = 1;
1794 }
1795
1796 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1797 {
1798         if (sleep) {
1799                 if (p->se.last_wakeup) {
1800                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1801                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1802                         p->se.last_wakeup = 0;
1803                 } else {
1804                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1805                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1806                 }
1807         }
1808
1809         sched_info_dequeued(p);
1810         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1811         p->se.on_rq = 0;
1812 }
1813
1814 /*
1815  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1816  */
1817 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1818 {
1819         return p->static_prio;
1820 }
1821
1822 /*
1823  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1824  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1825  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1826  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1827  * estimator recalculates.
1828  */
1829 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1830 {
1831         int prio;
1832
1833         if (task_has_rt_policy(p))
1834                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1835         else
1836                 prio = __normal_prio(p);
1837         return prio;
1838 }
1839
1840 /*
1841  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1842  * taken into account by the scheduler. This value might
1843  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1844  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1845  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1846  */
1847 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1848 {
1849         p->normal_prio = normal_prio(p);
1850         /*
1851          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1852          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1853          * to the normal priority:
1854          */
1855         if (!rt_prio(p->prio))
1856                 return p->normal_prio;
1857         return p->prio;
1858 }
1859
1860 /*
1861  * activate_task - move a task to the runqueue.
1862  */
1863 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1864 {
1865         if (task_contributes_to_load(p))
1866                 rq->nr_uninterruptible--;
1867
1868         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1869         inc_nr_running(rq);
1870 }
1871
1872 /*
1873  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1874  */
1875 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1876 {
1877         if (task_contributes_to_load(p))
1878                 rq->nr_uninterruptible++;
1879
1880         dequeue_task(rq, p, sleep);
1881         dec_nr_running(rq);
1882 }
1883
1884 /**
1885  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1886  * @p: the task in question.
1887  */
1888 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1889 {
1890         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1891 }
1892
1893 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1894 {
1895         set_task_rq(p, cpu);
1896 #ifdef CONFIG_SMP
1897         /*
1898          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1899          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1900          * per-task data have been completed by this moment.
1901          */
1902         smp_wmb();
1903         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1904 #endif
1905 }
1906
1907 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1908                                        const struct sched_class *prev_class,
1909                                        int oldprio, int running)
1910 {
1911         if (prev_class != p->sched_class) {
1912                 if (prev_class->switched_from)
1913                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1914                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1915         } else
1916                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1917 }
1918
1919 #ifdef CONFIG_SMP
1920
1921 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1922 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1923 {
1924         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1925 }
1926
1927 /*
1928  * Is this task likely cache-hot:
1929  */
1930 static int
1931 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1932 {
1933         s64 delta;
1934
1935         /*
1936          * Buddy candidates are cache hot:
1937          */
1938         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1939                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1940                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1941                 return 1;
1942
1943         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1944                 return 0;
1945
1946         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1947                 return 1;
1948         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1949                 return 0;
1950
1951         delta = now - p->se.exec_start;
1952
1953         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1954 }
1955
1956
1957 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1958 {
1959         int old_cpu = task_cpu(p);
1960         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1961         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1962                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1963         u64 clock_offset;
1964
1965         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1966
1967         trace_sched_migrate_task(p, task_cpu(p), new_cpu);
1968
1969 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1970         if (p->se.wait_start)
1971                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1972         if (p->se.sleep_start)
1973                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1974         if (p->se.block_start)
1975                 p->se.block_start -= clock_offset;
1976         if (old_cpu != new_cpu) {
1977                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1978                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1979                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1980         }
1981 #endif
1982         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1983                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1984
1985         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1986 }
1987
1988 struct migration_req {
1989         struct list_head list;
1990
1991         struct task_struct *task;
1992         int dest_cpu;
1993
1994         struct completion done;
1995 };
1996
1997 /*
1998  * The task's runqueue lock must be held.
1999  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2000  */
2001 static int
2002 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2003 {
2004         struct rq *rq = task_rq(p);
2005
2006         /*
2007          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2008          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2009          */
2010         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2011                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2012                 return 0;
2013         }
2014
2015         init_completion(&req->done);
2016         req->task = p;
2017         req->dest_cpu = dest_cpu;
2018         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2019
2020         return 1;
2021 }
2022
2023 /*
2024  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2025  *
2026  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2027  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2028  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2029  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2030  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2031  * @p has remained unscheduled the whole time.
2032  *
2033  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2034  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2035  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2036  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2037  * waiting to become inactive.
2038  */
2039 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2040 {
2041         unsigned long flags;
2042         int running, on_rq;
2043         unsigned long ncsw;
2044         struct rq *rq;
2045
2046         for (;;) {
2047                 /*
2048                  * We do the initial early heuristics without holding
2049                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2050                  * the runqueue lock when things look like they will
2051                  * work out!
2052                  */
2053                 rq = task_rq(p);
2054
2055                 /*
2056                  * If the task is actively running on another CPU
2057                  * still, just relax and busy-wait without holding
2058                  * any locks.
2059                  *
2060                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2061                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2062                  * But we don't care, since "task_running()" will
2063                  * return false if the runqueue has changed and p
2064                  * is actually now running somewhere else!
2065                  */
2066                 while (task_running(rq, p)) {
2067                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2068                                 return 0;
2069                         cpu_relax();
2070                 }
2071
2072                 /*
2073                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2074                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2075                  * just go back and repeat.
2076                  */
2077                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2078                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2079                 running = task_running(rq, p);
2080                 on_rq = p->se.on_rq;
2081                 ncsw = 0;
2082                 if (!match_state || p->state == match_state)
2083                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2084                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2085
2086                 /*
2087                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2088                  */
2089                 if (unlikely(!ncsw))
2090                         break;
2091
2092                 /*
2093                  * Was it really running after all now that we
2094                  * checked with the proper locks actually held?
2095                  *
2096                  * Oops. Go back and try again..
2097                  */
2098                 if (unlikely(running)) {
2099                         cpu_relax();
2100                         continue;
2101                 }
2102
2103                 /*
2104                  * It's not enough that it's not actively running,
2105                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2106                  * preempted!
2107                  *
2108                  * So if it was still runnable (but just not actively
2109                  * running right now), it's preempted, and we should
2110                  * yield - it could be a while.
2111                  */
2112                 if (unlikely(on_rq)) {
2113                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2114                         continue;
2115                 }
2116
2117                 /*
2118                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2119                  * runnable, which means that it will never become
2120                  * running in the future either. We're all done!
2121                  */
2122                 break;
2123         }
2124
2125         return ncsw;
2126 }
2127
2128 /***
2129  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2130  * @p: the to-be-kicked thread
2131  *
2132  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2133  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2134  *
2135  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2136  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2137  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2138  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2139  * achieved as well.
2140  */
2141 void kick_process(struct task_struct *p)
2142 {
2143         int cpu;
2144
2145         preempt_disable();
2146         cpu = task_cpu(p);
2147         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2148                 smp_send_reschedule(cpu);
2149         preempt_enable();
2150 }
2151
2152 /*
2153  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2154  * according to the scheduling class and "nice" value.
2155  *
2156  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2157  * balance conservatively.
2158  */
2159 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2160 {
2161         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2162         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2163
2164         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2165                 return total;
2166
2167         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2168 }
2169
2170 /*
2171  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2172  * according to the scheduling class and "nice" value.
2173  */
2174 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2175 {
2176         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2177         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2178
2179         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2180                 return total;
2181
2182         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2183 }
2184
2185 /*
2186  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2187  * domain.
2188  */
2189 static struct sched_group *
2190 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2191 {
2192         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2193         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2194         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2195         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2196
2197         do {
2198                 unsigned long load, avg_load;
2199                 int local_group;
2200                 int i;
2201
2202                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2203                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2204                                         &p->cpus_allowed))
2205                         continue;
2206
2207                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2208                                                sched_group_cpus(group));
2209
2210                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2211                 avg_load = 0;
2212
2213                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2214                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2215                         if (local_group)
2216                                 load = source_load(i, load_idx);
2217                         else
2218                                 load = target_load(i, load_idx);
2219
2220                         avg_load += load;
2221                 }
2222
2223                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2224                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2225                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2226
2227                 if (local_group) {
2228                         this_load = avg_load;
2229                         this = group;
2230                 } else if (avg_load < min_load) {
2231                         min_load = avg_load;
2232                         idlest = group;
2233                 }
2234         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2235
2236         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2237                 return NULL;
2238         return idlest;
2239 }
2240
2241 /*
2242  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2243  */
2244 static int
2245 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2246 {
2247         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2248         int idlest = -1;
2249         int i;
2250
2251         /* Traverse only the allowed CPUs */
2252         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2253                 load = weighted_cpuload(i);
2254
2255                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2256                         min_load = load;
2257                         idlest = i;
2258                 }
2259         }
2260
2261         return idlest;
2262 }
2263
2264 /*
2265  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2266  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2267  * SD_BALANCE_EXEC.
2268  *
2269  * Balance, ie. select the least loaded group.
2270  *
2271  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2272  *
2273  * preempt must be disabled.
2274  */
2275 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2276 {
2277         struct task_struct *t = current;
2278         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2279
2280         for_each_domain(cpu, tmp) {
2281                 /*
2282                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2283                  */
2284                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2285                         break;
2286                 if (tmp->flags & flag)
2287                         sd = tmp;
2288         }
2289
2290         if (sd)
2291                 update_shares(sd);
2292
2293         while (sd) {
2294                 struct sched_group *group;
2295                 int new_cpu, weight;
2296
2297                 if (!(sd->flags & flag)) {
2298                         sd = sd->child;
2299                         continue;
2300                 }
2301
2302                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2303                 if (!group) {
2304                         sd = sd->child;
2305                         continue;
2306                 }
2307
2308                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2309                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2310                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2311                         sd = sd->child;
2312                         continue;
2313                 }
2314
2315                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2316                 cpu = new_cpu;
2317                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2318                 sd = NULL;
2319                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2320                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2321                                 break;
2322                         if (tmp->flags & flag)
2323                                 sd = tmp;
2324                 }
2325                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2326         }
2327
2328         return cpu;
2329 }
2330
2331 #endif /* CONFIG_SMP */
2332
2333 /***
2334  * try_to_wake_up - wake up a thread
2335  * @p: the to-be-woken-up thread
2336  * @state: the mask of task states that can be woken
2337  * @sync: do a synchronous wakeup?
2338  *
2339  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2340  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2341  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2342  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2343  * runnable without the overhead of this.
2344  *
2345  * returns failure only if the task is already active.
2346  */
2347 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2348 {
2349         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2350         unsigned long flags;
2351         long old_state;
2352         struct rq *rq;
2353
2354         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2355                 sync = 0;
2356
2357 #ifdef CONFIG_SMP
2358         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE) && !root_task_group_empty()) {
2359                 struct sched_domain *sd;
2360
2361                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2362                 cpu = task_cpu(p);
2363
2364                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2365                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2366                                 update_shares(sd);
2367                                 break;
2368                         }
2369                 }
2370         }
2371 #endif
2372
2373         smp_wmb();
2374         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2375         update_rq_clock(rq);
2376         old_state = p->state;
2377         if (!(old_state & state))
2378                 goto out;
2379
2380         if (p->se.on_rq)
2381                 goto out_running;
2382
2383         cpu = task_cpu(p);
2384         orig_cpu = cpu;
2385         this_cpu = smp_processor_id();
2386
2387 #ifdef CONFIG_SMP
2388         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2389                 goto out_activate;
2390
2391         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2392         if (cpu != orig_cpu) {
2393                 set_task_cpu(p, cpu);
2394                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2395                 /* might preempt at this point */
2396                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2397                 old_state = p->state;
2398                 if (!(old_state & state))
2399                         goto out;
2400                 if (p->se.on_rq)
2401                         goto out_running;
2402
2403                 this_cpu = smp_processor_id();
2404                 cpu = task_cpu(p);
2405         }
2406
2407 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2408         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2409         if (cpu == this_cpu)
2410                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2411         else {
2412                 struct sched_domain *sd;
2413                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2414                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2415                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2416                                 break;
2417                         }
2418                 }
2419         }
2420 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2421
2422 out_activate:
2423 #endif /* CONFIG_SMP */
2424         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2425         if (sync)
2426                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2427         if (orig_cpu != cpu)
2428                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2429         if (cpu == this_cpu)
2430                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2431         else
2432                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2433         activate_task(rq, p, 1);
2434         success = 1;
2435
2436         /*
2437          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2438          */
2439         if (!in_interrupt()) {
2440                 struct sched_entity *se = &current->se;
2441                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2442
2443                 if (se->last_wakeup)
2444                         sample -= se->last_wakeup;
2445                 else
2446                         sample -= se->start_runtime;
2447                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2448
2449                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2450         }
2451
2452 out_running:
2453         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2454         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2455
2456         p->state = TASK_RUNNING;
2457 #ifdef CONFIG_SMP
2458         if (p->sched_class->task_wake_up)
2459                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2460 #endif
2461 out:
2462         task_rq_unlock(rq, &flags);
2463
2464         return success;
2465 }
2466
2467 /**
2468  * wake_up_process - Wake up a specific process
2469  * @p: The process to be woken up.
2470  *
2471  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2472  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2473  * running.
2474  *
2475  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2476  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2477  */
2478 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2479 {
2480         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2481 }
2482 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2483
2484 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2485 {
2486         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2487 }
2488
2489 /*
2490  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2491  * p is forked by current.
2492  *
2493  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2494  */
2495 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2496 {
2497         p->se.exec_start                = 0;
2498         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2499         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2500         p->se.last_wakeup               = 0;
2501         p->se.avg_overlap               = 0;
2502         p->se.start_runtime             = 0;
2503         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2504
2505 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2506         p->se.wait_start                = 0;
2507         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2508         p->se.sleep_start               = 0;
2509         p->se.block_start               = 0;
2510         p->se.sleep_max                 = 0;
2511         p->se.block_max                 = 0;
2512         p->se.exec_max                  = 0;
2513         p->se.slice_max                 = 0;
2514         p->se.wait_max                  = 0;
2515 #endif
2516
2517         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2518         p->se.on_rq = 0;
2519         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2520
2521 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2522         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2523 #endif
2524
2525         /*
2526          * We mark the process as running here, but have not actually
2527          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2528          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2529          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2530          */
2531         p->state = TASK_RUNNING;
2532 }
2533
2534 /*
2535  * fork()/clone()-time setup:
2536  */
2537 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2538 {
2539         int cpu = get_cpu();
2540
2541         __sched_fork(p);
2542
2543 #ifdef CONFIG_SMP
2544         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2545 #endif
2546         set_task_cpu(p, cpu);
2547
2548         /*
2549          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2550          */
2551         p->prio = current->normal_prio;
2552         if (!rt_prio(p->prio))
2553                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2554
2555 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2556         if (likely(sched_info_on()))
2557                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2558 #endif
2559 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2560         p->oncpu = 0;
2561 #endif
2562 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2563         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2564         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2565 #endif
2566         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2567
2568         put_cpu();
2569 }
2570
2571 /*
2572  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2573  *
2574  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2575  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2576  * on the runqueue and wakes it.
2577  */
2578 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2579 {
2580         unsigned long flags;
2581         struct rq *rq;
2582
2583         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2584         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2585         update_rq_clock(rq);
2586
2587         p->prio = effective_prio(p);
2588
2589         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2590                 activate_task(rq, p, 0);
2591         } else {
2592                 /*
2593                  * Let the scheduling class do new task startup
2594                  * management (if any):
2595                  */
2596                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2597                 inc_nr_running(rq);
2598         }
2599         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2600         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2601 #ifdef CONFIG_SMP
2602         if (p->sched_class->task_wake_up)
2603                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2604 #endif
2605         task_rq_unlock(rq, &flags);
2606 }
2607
2608 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2609
2610 /**
2611  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2612  * @notifier: notifier struct to register
2613  */
2614 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2615 {
2616         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2617 }
2618 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2619
2620 /**
2621  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2622  * @notifier: notifier struct to unregister
2623  *
2624  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2625  */
2626 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2627 {
2628         hlist_del(&notifier->link);
2629 }
2630 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2631
2632 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2633 {
2634         struct preempt_notifier *notifier;
2635         struct hlist_node *node;
2636
2637         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2638                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2639 }
2640
2641 static void
2642 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2643                                  struct task_struct *next)
2644 {
2645         struct preempt_notifier *notifier;
2646         struct hlist_node *node;
2647
2648         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2649                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2650 }
2651
2652 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2653
2654 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2655 {
2656 }
2657
2658 static void
2659 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2660                                  struct task_struct *next)
2661 {
2662 }
2663
2664 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2665
2666 /**
2667  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2668  * @rq: the runqueue preparing to switch
2669  * @prev: the current task that is being switched out
2670  * @next: the task we are going to switch to.
2671  *
2672  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2673  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2674  * switch.
2675  *
2676  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2677  * hooks.
2678  */
2679 static inline void
2680 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2681                     struct task_struct *next)
2682 {
2683         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2684         prepare_lock_switch(rq, next);
2685         prepare_arch_switch(next);
2686 }
2687
2688 /**
2689  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2690  * @rq: runqueue associated with task-switch
2691  * @prev: the thread we just switched away from.
2692  *
2693  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2694  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2695  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2696  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2697  *
2698  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2699  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2700  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2701  * details.)
2702  */
2703 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2704         __releases(rq->lock)
2705 {
2706         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2707         long prev_state;
2708 #ifdef CONFIG_SMP
2709         int post_schedule = 0;
2710
2711         if (current->sched_class->needs_post_schedule)
2712                 post_schedule = current->sched_class->needs_post_schedule(rq);
2713 #endif
2714
2715         rq->prev_mm = NULL;
2716
2717         /*
2718          * A task struct has one reference for the use as "current".
2719          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2720          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2721          * the scheduled task must drop that reference.
2722          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2723          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2724          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2725          * be dropped twice.
2726          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2727          */
2728         prev_state = prev->state;
2729         finish_arch_switch(prev);
2730         finish_lock_switch(rq, prev);
2731 #ifdef CONFIG_SMP
2732         if (post_schedule)
2733                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2734 #endif
2735
2736         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2737         if (mm)
2738                 mmdrop(mm);
2739         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2740                 /*
2741                  * Remove function-return probe instances associated with this
2742                  * task and put them back on the free list.
2743                  */
2744                 kprobe_flush_task(prev);
2745                 put_task_struct(prev);
2746         }
2747 }
2748
2749 /**
2750  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2751  * @prev: the thread we just switched away from.
2752  */
2753 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2754         __releases(rq->lock)
2755 {
2756         struct rq *rq = this_rq();
2757
2758         finish_task_switch(rq, prev);
2759 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2760         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2761         preempt_enable();
2762 #endif
2763         if (current->set_child_tid)
2764                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2765 }
2766
2767 /*
2768  * context_switch - switch to the new MM and the new
2769  * thread's register state.
2770  */
2771 static inline void
2772 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2773                struct task_struct *next)
2774 {
2775         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2776
2777         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2778         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2779         mm = next->mm;
2780         oldmm = prev->active_mm;
2781         /*
2782          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2783          * combine the page table reload and the switch backend into
2784          * one hypercall.
2785          */
2786         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2787
2788         if (unlikely(!mm)) {
2789                 next->active_mm = oldmm;
2790                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2791                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2792         } else
2793                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2794
2795         if (unlikely(!prev->mm)) {
2796                 prev->active_mm = NULL;
2797                 rq->prev_mm = oldmm;
2798         }
2799         /*
2800          * Since the runqueue lock will be released by the next
2801          * task (which is an invalid locking op but in the case
2802          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2803          * do an early lockdep release here:
2804          */
2805 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2806         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2807 #endif
2808
2809         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2810         switch_to(prev, next, prev);
2811
2812         barrier();
2813         /*
2814          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2815          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2816          * frame will be invalid.
2817          */
2818         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2819 }
2820
2821 /*
2822  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2823  *
2824  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2825  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2826  * number of context switches performed since bootup.
2827  */
2828 unsigned long nr_running(void)
2829 {
2830         unsigned long i, sum = 0;
2831
2832         for_each_online_cpu(i)
2833                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2834
2835         return sum;
2836 }
2837
2838 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2839 {
2840         unsigned long i, sum = 0;
2841
2842         for_each_possible_cpu(i)
2843                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2844
2845         /*
2846          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2847          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2848          */
2849         if (unlikely((long)sum < 0))
2850                 sum = 0;
2851
2852         return sum;
2853 }
2854
2855 unsigned long long nr_context_switches(void)
2856 {
2857         int i;
2858         unsigned long long sum = 0;
2859
2860         for_each_possible_cpu(i)
2861                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2862
2863         return sum;
2864 }
2865
2866 unsigned long nr_iowait(void)
2867 {
2868         unsigned long i, sum = 0;
2869
2870         for_each_possible_cpu(i)
2871                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2872
2873         return sum;
2874 }
2875
2876 /* Variables and functions for calc_load */
2877 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2878 static unsigned long calc_load_update;
2879 unsigned long avenrun[3];
2880 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2881
2882 /**
2883  * get_avenrun - get the load average array
2884  * @loads:      pointer to dest load array
2885  * @offset:     offset to add
2886  * @shift:      shift count to shift the result left
2887  *
2888  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2889  */
2890 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2891 {
2892         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2893         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2894         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2895 }
2896
2897 static unsigned long
2898 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2899 {
2900         load *= exp;
2901         load += active * (FIXED_1 - exp);
2902         return load >> FSHIFT;
2903 }
2904
2905 /*
2906  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2907  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2908  */
2909 void calc_global_load(void)
2910 {
2911         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
2912         long active;
2913
2914         if (time_before(jiffies, upd))
2915                 return;
2916
2917         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2918         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2919
2920         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2921         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2922         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2923
2924         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2925 }
2926
2927 /*
2928  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
2929  */
2930 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2931 {
2932         long nr_active, delta;
2933
2934         nr_active = this_rq->nr_running;
2935         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2936
2937         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2938                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2939                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2940                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2941         }
2942 }
2943
2944 /*
2945  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2946  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2947  */
2948 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2949 {
2950         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2951         int i, scale;
2952
2953         this_rq->nr_load_updates++;
2954
2955         /* Update our load: */
2956         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2957                 unsigned long old_load, new_load;
2958
2959                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2960
2961                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2962                 new_load = this_load;
2963                 /*
2964                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2965                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2966                  * example.
2967                  */
2968                 if (new_load > old_load)
2969                         new_load += scale-1;
2970                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2971         }
2972
2973         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
2974                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
2975                 calc_load_account_active(this_rq);
2976         }
2977 }
2978
2979 #ifdef CONFIG_SMP
2980
2981 /*
2982  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2983  *
2984  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2985  * you need to do so manually before calling.
2986  */
2987 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2988         __acquires(rq1->lock)
2989         __acquires(rq2->lock)
2990 {
2991         BUG_ON(!irqs_disabled());
2992         if (rq1 == rq2) {
2993                 spin_lock(&rq1->lock);
2994                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2995         } else {
2996                 if (rq1 < rq2) {
2997                         spin_lock(&rq1->lock);
2998                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2999                 } else {
3000                         spin_lock(&rq2->lock);
3001                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3002                 }
3003         }
3004         update_rq_clock(rq1);
3005         update_rq_clock(rq2);
3006 }
3007
3008 /*
3009  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3010  *
3011  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3012  * you need to do so manually after calling.
3013  */
3014 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3015         __releases(rq1->lock)
3016         __releases(rq2->lock)
3017 {
3018         spin_unlock(&rq1->lock);
3019         if (rq1 != rq2)
3020                 spin_unlock(&rq2->lock);
3021         else
3022                 __release(rq2->lock);
3023 }
3024
3025 /*
3026  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3027  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3028  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3029  * the cpu_allowed mask is restored.
3030  */
3031 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3032 {
3033         struct migration_req req;
3034         unsigned long flags;
3035         struct rq *rq;
3036
3037         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3038         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3039             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3040                 goto out;
3041
3042         /* force the process onto the specified CPU */
3043         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3044                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3045                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3046
3047                 get_task_struct(mt);
3048                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3049                 wake_up_process(mt);
3050                 put_task_struct(mt);
3051                 wait_for_completion(&req.done);
3052
3053                 return;
3054         }
3055 out:
3056         task_rq_unlock(rq, &flags);
3057 }
3058
3059 /*
3060  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3061  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3062  */
3063 void sched_exec(void)
3064 {
3065         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3066         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3067         put_cpu();
3068         if (new_cpu != this_cpu)
3069                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3070 }
3071
3072 /*
3073  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3074  * Both runqueues must be locked.
3075  */
3076 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3077                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3078 {
3079         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3080         set_task_cpu(p, this_cpu);
3081         activate_task(this_rq, p, 0);
3082         /*
3083          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3084          * to be always true for them.
3085          */
3086         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3087 }
3088
3089 /*
3090  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3091  */
3092 static
3093 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3094                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3095                      int *all_pinned)
3096 {
3097         int tsk_cache_hot = 0;
3098         /*
3099          * We do not migrate tasks that are:
3100          * 1) running (obviously), or
3101          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3102          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3103          */
3104         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3105                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3106                 return 0;
3107         }
3108         *all_pinned = 0;
3109
3110         if (task_running(rq, p)) {
3111                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3112                 return 0;
3113         }
3114
3115         /*
3116          * Aggressive migration if:
3117          * 1) task is cache cold, or
3118          * 2) too many balance attempts have failed.
3119          */
3120
3121         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3122         if (!tsk_cache_hot ||
3123                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3124 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3125                 if (tsk_cache_hot) {
3126                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3127                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3128                 }
3129 #endif
3130                 return 1;
3131         }
3132
3133         if (tsk_cache_hot) {
3134                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3135                 return 0;
3136         }
3137         return 1;
3138 }
3139
3140 static unsigned long
3141 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3142               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3143               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3144               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3145 {
3146         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3147         struct task_struct *p;
3148         long rem_load_move = max_load_move;
3149
3150         if (max_load_move == 0)
3151                 goto out;
3152
3153         pinned = 1;
3154
3155         /*
3156          * Start the load-balancing iterator:
3157          */
3158         p = iterator->start(iterator->arg);
3159 next:
3160         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3161                 goto out;
3162
3163         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3164             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3165                 p = iterator->next(iterator->arg);
3166                 goto next;
3167         }
3168
3169         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3170         pulled++;
3171         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3172
3173 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3174         /*
3175          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3176          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3177          * section.
3178          */
3179         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3180                 goto out;
3181 #endif
3182
3183         /*
3184          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3185          */
3186         if (rem_load_move > 0) {
3187                 if (p->prio < *this_best_prio)
3188                         *this_best_prio = p->prio;
3189                 p = iterator->next(iterator->arg);
3190                 goto next;
3191         }
3192 out:
3193         /*
3194          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3195          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3196          * inside pull_task().
3197          */
3198         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3199
3200         if (all_pinned)
3201                 *all_pinned = pinned;
3202
3203         return max_load_move - rem_load_move;
3204 }
3205
3206 /*
3207  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3208  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3209  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3210  *
3211  * Called with both runqueues locked.
3212  */
3213 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3214                       unsigned long max_load_move,
3215                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3216                       int *all_pinned)
3217 {
3218         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3219         unsigned long total_load_moved = 0;
3220         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3221
3222         do {
3223                 total_load_moved +=
3224                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3225                                 max_load_move - total_load_moved,
3226                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3227                 class = class->next;
3228
3229 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3230                 /*
3231                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3232                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3233                  * the critical section.
3234                  */
3235                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3236                         break;
3237 #endif
3238         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3239
3240         return total_load_moved > 0;
3241 }
3242
3243 static int
3244 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3245                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3246                    struct rq_iterator *iterator)
3247 {
3248         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3249         int pinned = 0;
3250
3251         while (p) {
3252                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3253                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3254                         /*
3255                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3256                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3257                          * stats here rather than inside pull_task().
3258                          */
3259                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3260
3261                         return 1;
3262                 }
3263                 p = iterator->next(iterator->arg);
3264         }
3265
3266         return 0;
3267 }
3268
3269 /*
3270  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3271  * part of active balancing operations within "domain".
3272  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3273  *
3274  * Called with both runqueues locked.
3275  */
3276 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3277                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3278 {
3279         const struct sched_class *class;
3280
3281         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3282                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3283                         return 1;
3284
3285         return 0;
3286 }
3287 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3288 /*
3289  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3290  *              during load balancing.
3291  */
3292 struct sd_lb_stats {
3293         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3294         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3295         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3296         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3297         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3298
3299         /** Statistics of this group */
3300         unsigned long this_load;
3301         unsigned long this_load_per_task;
3302         unsigned long this_nr_running;
3303
3304         /* Statistics of the busiest group */
3305         unsigned long max_load;
3306         unsigned long busiest_load_per_task;
3307         unsigned long busiest_nr_running;
3308
3309         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3310 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3311         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3312         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3313         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3314         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3315         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3316         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3317 #endif
3318 };
3319
3320 /*
3321  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3322  */
3323 struct sg_lb_stats {
3324         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3325         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3326         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3327         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3328         unsigned long group_capacity;
3329         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3330 };
3331
3332 /**
3333  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3334  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3335  */
3336 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3337 {
3338         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3339 }
3340
3341 /**
3342  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3343  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3344  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3345  */
3346 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3347                                         enum cpu_idle_type idle)
3348 {
3349         int load_idx;
3350
3351         switch (idle) {
3352         case CPU_NOT_IDLE:
3353                 load_idx = sd->busy_idx;
3354                 break;
3355
3356         case CPU_NEWLY_IDLE:
3357                 load_idx = sd->newidle_idx;
3358                 break;
3359         default:
3360                 load_idx = sd->idle_idx;
3361                 break;
3362         }
3363
3364         return load_idx;
3365 }
3366
3367
3368 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3369 /**
3370  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3371  * the given sched_domain, during load balancing.
3372  *
3373  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3374  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3375  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3376  */
3377 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3378         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3379 {
3380         /*
3381          * Busy processors will not participate in power savings
3382          * balance.
3383          */
3384         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3385                 sds->power_savings_balance = 0;
3386         else {
3387                 sds->power_savings_balance = 1;
3388                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3389                 sds->leader_nr_running = 0;
3390         }
3391 }
3392
3393 /**
3394  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3395  * sched_domain while performing load balancing.
3396  *
3397  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3398  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3399  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3400  *              load balancing ?
3401  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3402  */
3403 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3404         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3405 {
3406
3407         if (!sds->power_savings_balance)
3408                 return;
3409
3410         /*
3411          * If the local group is idle or completely loaded
3412          * no need to do power savings balance at this domain
3413          */
3414         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3415                                 !sds->this_nr_running))
3416                 sds->power_savings_balance = 0;
3417
3418         /*
3419          * If a group is already running at full capacity or idle,
3420          * don't include that group in power savings calculations
3421          */
3422         if (!sds->power_savings_balance ||
3423                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3424                 !sgs->sum_nr_running)
3425                 return;
3426
3427         /*
3428          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3429          * This is the group from where we need to pick up the load
3430          * for saving power
3431          */
3432         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3433             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3434              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3435                 sds->group_min = group;
3436                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3437                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3438                                                 sgs->sum_nr_running;
3439         }
3440
3441         /*
3442          * Calculate the group which is almost near its
3443          * capacity but still has some space to pick up some load
3444          * from other group and save more power
3445          */
3446         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity - 1)
3447                 return;
3448
3449         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3450             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3451              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3452                 sds->group_leader = group;
3453                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3454         }
3455 }
3456
3457 /**
3458  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3459  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3460  *      under consideration.
3461  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3462  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3463  *
3464  * Description:
3465  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3466  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3467  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3468  *
3469  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3470  * Else returns 0.
3471  */
3472 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3473                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3474 {
3475         if (!sds->power_savings_balance)
3476                 return 0;
3477
3478         if (sds->this != sds->group_leader ||
3479                         sds->group_leader == sds->group_min)
3480                 return 0;
3481
3482         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3483         sds->busiest = sds->group_min;
3484
3485         if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3486                 cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3487                         group_first_cpu(sds->group_leader);
3488         }
3489
3490         return 1;
3491
3492 }
3493 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3494 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3495         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3496 {
3497         return;
3498 }
3499
3500 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3501         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3502 {
3503         return;
3504 }
3505
3506 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3507                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3508 {
3509         return 0;
3510 }
3511 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3512
3513
3514 /**
3515  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3516  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3517  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3518  * @idle: Idle status of this_cpu
3519  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3520  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3521  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3522  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3523  * @balance: Should we balance.
3524  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3525  */
3526 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_group *group, int this_cpu,
3527                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3528                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3529                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3530 {
3531         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3532         int i;
3533         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3534         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3535         unsigned long avg_load_per_task;
3536
3537         if (local_group)
3538                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3539
3540         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3541         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3542         max_cpu_load = 0;
3543         min_cpu_load = ~0UL;
3544
3545         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3546                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3547
3548                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3549                         *sd_idle = 0;
3550
3551                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3552                 if (local_group) {
3553                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3554                                 first_idle_cpu = 1;
3555                                 balance_cpu = i;
3556                         }
3557
3558                         load = target_load(i, load_idx);
3559                 } else {
3560                         load = source_load(i, load_idx);
3561                         if (load > max_cpu_load)
3562                                 max_cpu_load = load;
3563                         if (min_cpu_load > load)
3564                                 min_cpu_load = load;
3565                 }
3566
3567                 sgs->group_load += load;
3568                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3569                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3570
3571                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3572         }
3573
3574         /*
3575          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3576          * is eligible for doing load balancing at this and above
3577          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3578          * to do the newly idle load balance.
3579          */
3580         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3581             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3582                 *balance = 0;
3583                 return;
3584         }
3585
3586         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3587         sgs->avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3588                         sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3589
3590
3591         /*
3592          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3593          * than the average weight of two tasks.
3594          *
3595          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3596          *      might not be a suitable number - should we keep a
3597          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3598          *      the hierarchy?
3599          */
3600         avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3601                         sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3602
3603         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3604                 sgs->group_imb = 1;
3605
3606         sgs->group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3607
3608 }
3609
3610 /**
3611  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3612  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3613  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3614  * @idle: Idle status of this_cpu
3615  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3616  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3617  * @balance: Should we balance.
3618  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3619  */
3620 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3621                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3622                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3623                         struct sd_lb_stats *sds)
3624 {
3625         struct sched_group *group = sd->groups;
3626         struct sg_lb_stats sgs;
3627         int load_idx;
3628
3629         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3630         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3631
3632         do {
3633                 int local_group;
3634
3635                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3636                                                sched_group_cpus(group));
3637                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3638                 update_sg_lb_stats(group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3639                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3640
3641                 if (local_group && balance && !(*balance))
3642                         return;
3643
3644                 sds->total_load += sgs.group_load;
3645                 sds->total_pwr += group->__cpu_power;
3646
3647                 if (local_group) {
3648                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3649                         sds->this = group;
3650                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3651                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3652                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3653                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3654                                 sgs.group_imb)) {
3655                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3656                         sds->busiest = group;
3657                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3658                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3659                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3660                 }
3661
3662                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3663                 group = group->next;
3664         } while (group != sd->groups);
3665
3666 }
3667
3668 /**
3669  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3670  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3671  *                      load balancing.
3672  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3673  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3674  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3675  */
3676 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3677                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3678 {
3679         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3680         unsigned int imbn = 2;
3681
3682         if (sds->this_nr_running) {
3683                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3684                 if (sds->busiest_load_per_task >
3685                                 sds->this_load_per_task)
3686                         imbn = 1;
3687         } else
3688                 sds->