hrtimer: convert kernel/* to the new hrtimer apis
[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/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/bootmem.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 #include "sched_cpupri.h"
79
80 /*
81  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
82  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
83  * and back.
84  */
85 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
86 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
87 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
88
89 /*
90  * 'User priority' is the nice value converted to something we
91  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
92  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
93  */
94 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
95 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
96 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
97
98 /*
99  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
100  */
101 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
102
103 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
104 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
105
106 /*
107  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
108  *
109  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
110  * Timeslices get refilled after they expire.
111  */
112 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
113
114 /*
115  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
116  */
117 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
118
119 #ifdef CONFIG_SMP
120 /*
121  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
122  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
123  */
124 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
125 {
126         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
127 }
128
129 /*
130  * Each time a sched group cpu_power is changed,
131  * we must compute its reciprocal value
132  */
133 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
134 {
135         sg->__cpu_power += val;
136         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
137 }
138 #endif
139
140 static inline int rt_policy(int policy)
141 {
142         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
143                 return 1;
144         return 0;
145 }
146
147 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
148 {
149         return rt_policy(p->policy);
150 }
151
152 /*
153  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
154  */
155 struct rt_prio_array {
156         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
157         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
158 };
159
160 struct rt_bandwidth {
161         /* nests inside the rq lock: */
162         spinlock_t              rt_runtime_lock;
163         ktime_t                 rt_period;
164         u64                     rt_runtime;
165         struct hrtimer          rt_period_timer;
166 };
167
168 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
169
170 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
171
172 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
173 {
174         struct rt_bandwidth *rt_b =
175                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
176         ktime_t now;
177         int overrun;
178         int idle = 0;
179
180         for (;;) {
181                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
182                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
183
184                 if (!overrun)
185                         break;
186
187                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
188         }
189
190         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
191 }
192
193 static
194 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
195 {
196         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
197         rt_b->rt_runtime = runtime;
198
199         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
200
201         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
202                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
203         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
204         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
205 }
206
207 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
208 {
209         ktime_t now;
210
211         if (rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
212                 return;
213
214         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
215                 return;
216
217         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
218         for (;;) {
219                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
220                         break;
221
222                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
223                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
224                 hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
225                                 HRTIMER_MODE_ABS);
226         }
227         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
228 }
229
230 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
231 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
232 {
233         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
234 }
235 #endif
236
237 /*
238  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
239  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
240  */
241 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
242
243 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
244
245 #include <linux/cgroup.h>
246
247 struct cfs_rq;
248
249 static LIST_HEAD(task_groups);
250
251 /* task group related information */
252 struct task_group {
253 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
254         struct cgroup_subsys_state css;
255 #endif
256
257 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
258         /* schedulable entities of this group on each cpu */
259         struct sched_entity **se;
260         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
261         struct cfs_rq **cfs_rq;
262         unsigned long shares;
263 #endif
264
265 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
266         struct sched_rt_entity **rt_se;
267         struct rt_rq **rt_rq;
268
269         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
270 #endif
271
272         struct rcu_head rcu;
273         struct list_head list;
274
275         struct task_group *parent;
276         struct list_head siblings;
277         struct list_head children;
278 };
279
280 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
281
282 /*
283  * Root task group.
284  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
285  *      be a child to this group.
286  */
287 struct task_group root_task_group;
288
289 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
290 /* Default task group's sched entity on each cpu */
291 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
292 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
293 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
294 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
295
296 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
297 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
298 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
299 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
300 #else /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
301 #define root_task_group init_task_group
302 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
303
304 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
305  * a task group's cpu shares.
306  */
307 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
308
309 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
310 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
311 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
312 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
313 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
314 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
315
316 /*
317  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
318  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
319  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
320  * too large, so as the shares value of a task group.
321  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
322  *  limitation from this.)
323  */
324 #define MIN_SHARES      2
325 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
326
327 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
328 #endif
329
330 /* Default task group.
331  *      Every task in system belong to this group at bootup.
332  */
333 struct task_group init_task_group;
334
335 /* return group to which a task belongs */
336 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
337 {
338         struct task_group *tg;
339
340 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
341         tg = p->user->tg;
342 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
343         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
344                                 struct task_group, css);
345 #else
346         tg = &init_task_group;
347 #endif
348         return tg;
349 }
350
351 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
352 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
353 {
354 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
355         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
356         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
357 #endif
358
359 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
360         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
361         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
362 #endif
363 }
364
365 #else
366
367 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
368 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
369 {
370         return NULL;
371 }
372
373 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
374
375 /* CFS-related fields in a runqueue */
376 struct cfs_rq {
377         struct load_weight load;
378         unsigned long nr_running;
379
380         u64 exec_clock;
381         u64 min_vruntime;
382         u64 pair_start;
383
384         struct rb_root tasks_timeline;
385         struct rb_node *rb_leftmost;
386
387         struct list_head tasks;
388         struct list_head *balance_iterator;
389
390         /*
391          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
392          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
393          */
394         struct sched_entity *curr, *next;
395
396         unsigned long nr_spread_over;
397
398 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
399         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
400
401         /*
402          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
403          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
404          * (like users, containers etc.)
405          *
406          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
407          * list is used during load balance.
408          */
409         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
410         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
411
412 #ifdef CONFIG_SMP
413         /*
414          * the part of load.weight contributed by tasks
415          */
416         unsigned long task_weight;
417
418         /*
419          *   h_load = weight * f(tg)
420          *
421          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
422          * this group.
423          */
424         unsigned long h_load;
425
426         /*
427          * this cpu's part of tg->shares
428          */
429         unsigned long shares;
430
431         /*
432          * load.weight at the time we set shares
433          */
434         unsigned long rq_weight;
435 #endif
436 #endif
437 };
438
439 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
440 struct rt_rq {
441         struct rt_prio_array active;
442         unsigned long rt_nr_running;
443 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
444         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
445 #endif
446 #ifdef CONFIG_SMP
447         unsigned long rt_nr_migratory;
448         int overloaded;
449 #endif
450         int rt_throttled;
451         u64 rt_time;
452         u64 rt_runtime;
453         /* Nests inside the rq lock: */
454         spinlock_t rt_runtime_lock;
455
456 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
457         unsigned long rt_nr_boosted;
458
459         struct rq *rq;
460         struct list_head leaf_rt_rq_list;
461         struct task_group *tg;
462         struct sched_rt_entity *rt_se;
463 #endif
464 };
465
466 #ifdef CONFIG_SMP
467
468 /*
469  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
470  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
471  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
472  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
473  * object.
474  *
475  */
476 struct root_domain {
477         atomic_t refcount;
478         cpumask_t span;
479         cpumask_t online;
480
481         /*
482          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
483          * one runnable RT task.
484          */
485         cpumask_t rto_mask;
486         atomic_t rto_count;
487 #ifdef CONFIG_SMP
488         struct cpupri cpupri;
489 #endif
490 };
491
492 /*
493  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
494  * members (mimicking the global state we have today).
495  */
496 static struct root_domain def_root_domain;
497
498 #endif
499
500 /*
501  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
502  *
503  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
504  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
505  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
506  */
507 struct rq {
508         /* runqueue lock: */
509         spinlock_t lock;
510
511         /*
512          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
513          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
514          */
515         unsigned long nr_running;
516         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
517         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
518         unsigned char idle_at_tick;
519 #ifdef CONFIG_NO_HZ
520         unsigned long last_tick_seen;
521         unsigned char in_nohz_recently;
522 #endif
523         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
524         struct load_weight load;
525         unsigned long nr_load_updates;
526         u64 nr_switches;
527
528         struct cfs_rq cfs;
529         struct rt_rq rt;
530
531 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
532         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
533         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
534 #endif
535 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
536         struct list_head leaf_rt_rq_list;
537 #endif
538
539         /*
540          * This is part of a global counter where only the total sum
541          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
542          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
543          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
544          */
545         unsigned long nr_uninterruptible;
546
547         struct task_struct *curr, *idle;
548         unsigned long next_balance;
549         struct mm_struct *prev_mm;
550
551         u64 clock;
552
553         atomic_t nr_iowait;
554
555 #ifdef CONFIG_SMP
556         struct root_domain *rd;
557         struct sched_domain *sd;
558
559         /* For active balancing */
560         int active_balance;
561         int push_cpu;
562         /* cpu of this runqueue: */
563         int cpu;
564         int online;
565
566         unsigned long avg_load_per_task;
567
568         struct task_struct *migration_thread;
569         struct list_head migration_queue;
570 #endif
571
572 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
573 #ifdef CONFIG_SMP
574         int hrtick_csd_pending;
575         struct call_single_data hrtick_csd;
576 #endif
577         struct hrtimer hrtick_timer;
578 #endif
579
580 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
581         /* latency stats */
582         struct sched_info rq_sched_info;
583
584         /* sys_sched_yield() stats */
585         unsigned int yld_exp_empty;
586         unsigned int yld_act_empty;
587         unsigned int yld_both_empty;
588         unsigned int yld_count;
589
590         /* schedule() stats */
591         unsigned int sched_switch;
592         unsigned int sched_count;
593         unsigned int sched_goidle;
594
595         /* try_to_wake_up() stats */
596         unsigned int ttwu_count;
597         unsigned int ttwu_local;
598
599         /* BKL stats */
600         unsigned int bkl_count;
601 #endif
602 };
603
604 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
605
606 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
607 {
608         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
609 }
610
611 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
612 {
613 #ifdef CONFIG_SMP
614         return rq->cpu;
615 #else
616         return 0;
617 #endif
618 }
619
620 /*
621  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
622  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
623  *
624  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
625  * preempt-disabled sections.
626  */
627 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
628         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
629
630 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
631 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
632 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
633 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
634
635 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
636 {
637         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
638 }
639
640 /*
641  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
642  */
643 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
644 # define const_debug __read_mostly
645 #else
646 # define const_debug static const
647 #endif
648
649 /**
650  * runqueue_is_locked
651  *
652  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
653  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
654  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
655  */
656 int runqueue_is_locked(void)
657 {
658         int cpu = get_cpu();
659         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
660         int ret;
661
662         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
663         put_cpu();
664         return ret;
665 }
666
667 /*
668  * Debugging: various feature bits
669  */
670
671 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
672         __SCHED_FEAT_##name ,
673
674 enum {
675 #include "sched_features.h"
676 };
677
678 #undef SCHED_FEAT
679
680 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
681         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
682
683 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
684 #include "sched_features.h"
685         0;
686
687 #undef SCHED_FEAT
688
689 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
690 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
691         #name ,
692
693 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
694 #include "sched_features.h"
695         NULL
696 };
697
698 #undef SCHED_FEAT
699
700 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
701 {
702         filp->private_data = inode->i_private;
703         return 0;
704 }
705
706 static ssize_t
707 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
708                 size_t cnt, loff_t *ppos)
709 {
710         char *buf;
711         int r = 0;
712         int len = 0;
713         int i;
714
715         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
716                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
717                 len += 4;
718         }
719
720         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
721         if (!buf)
722                 return -ENOMEM;
723
724         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
725                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
726                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
727                 else
728                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
729         }
730
731         r += sprintf(buf + r, "\n");
732         WARN_ON(r >= len + 2);
733
734         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
735
736         kfree(buf);
737
738         return r;
739 }
740
741 static ssize_t
742 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
743                 size_t cnt, loff_t *ppos)
744 {
745         char buf[64];
746         char *cmp = buf;
747         int neg = 0;
748         int i;
749
750         if (cnt > 63)
751                 cnt = 63;
752
753         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
754                 return -EFAULT;
755
756         buf[cnt] = 0;
757
758         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
759                 neg = 1;
760                 cmp += 3;
761         }
762
763         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
764                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
765
766                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
767                         if (neg)
768                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
769                         else
770                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
771                         break;
772                 }
773         }
774
775         if (!sched_feat_names[i])
776                 return -EINVAL;
777
778         filp->f_pos += cnt;
779
780         return cnt;
781 }
782
783 static struct file_operations sched_feat_fops = {
784         .open   = sched_feat_open,
785         .read   = sched_feat_read,
786         .write  = sched_feat_write,
787 };
788
789 static __init int sched_init_debug(void)
790 {
791         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
792                         &sched_feat_fops);
793
794         return 0;
795 }
796 late_initcall(sched_init_debug);
797
798 #endif
799
800 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
801
802 /*
803  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
804  * Limited because this is done with IRQs disabled.
805  */
806 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
807
808 /*
809  * ratelimit for updating the group shares.
810  * default: 0.25ms
811  */
812 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
813
814 /*
815  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
816  * default: 1s
817  */
818 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
819
820 static __read_mostly int scheduler_running;
821
822 /*
823  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
824  * default: 0.95s
825  */
826 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
827
828 static inline u64 global_rt_period(void)
829 {
830         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
831 }
832
833 static inline u64 global_rt_runtime(void)
834 {
835         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
836                 return RUNTIME_INF;
837
838         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
839 }
840
841 #ifndef prepare_arch_switch
842 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
843 #endif
844 #ifndef finish_arch_switch
845 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
846 #endif
847
848 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
849 {
850         return rq->curr == p;
851 }
852
853 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
854 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
855 {
856         return task_current(rq, p);
857 }
858
859 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
860 {
861 }
862
863 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
864 {
865 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
866         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
867         rq->lock.owner = current;
868 #endif
869         /*
870          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
871          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
872          * prev into current:
873          */
874         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
875
876         spin_unlock_irq(&rq->lock);
877 }
878
879 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
880 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
881 {
882 #ifdef CONFIG_SMP
883         return p->oncpu;
884 #else
885         return task_current(rq, p);
886 #endif
887 }
888
889 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
890 {
891 #ifdef CONFIG_SMP
892         /*
893          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
894          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
895          * here.
896          */
897         next->oncpu = 1;
898 #endif
899 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
900         spin_unlock_irq(&rq->lock);
901 #else
902         spin_unlock(&rq->lock);
903 #endif
904 }
905
906 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
907 {
908 #ifdef CONFIG_SMP
909         /*
910          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
911          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
912          * finished.
913          */
914         smp_wmb();
915         prev->oncpu = 0;
916 #endif
917 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
918         local_irq_enable();
919 #endif
920 }
921 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
922
923 /*
924  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
925  * Must be called interrupts disabled.
926  */
927 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
928         __acquires(rq->lock)
929 {
930         for (;;) {
931                 struct rq *rq = task_rq(p);
932                 spin_lock(&rq->lock);
933                 if (likely(rq == task_rq(p)))
934                         return rq;
935                 spin_unlock(&rq->lock);
936         }
937 }
938
939 /*
940  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
941  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
942  * explicitly disabling preemption.
943  */
944 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
945         __acquires(rq->lock)
946 {
947         struct rq *rq;
948
949         for (;;) {
950                 local_irq_save(*flags);
951                 rq = task_rq(p);
952                 spin_lock(&rq->lock);
953                 if (likely(rq == task_rq(p)))
954                         return rq;
955                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
956         }
957 }
958
959 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
960         __releases(rq->lock)
961 {
962         spin_unlock(&rq->lock);
963 }
964
965 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
966         __releases(rq->lock)
967 {
968         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
969 }
970
971 /*
972  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
973  */
974 static struct rq *this_rq_lock(void)
975         __acquires(rq->lock)
976 {
977         struct rq *rq;
978
979         local_irq_disable();
980         rq = this_rq();
981         spin_lock(&rq->lock);
982
983         return rq;
984 }
985
986 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
987 /*
988  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
989  *
990  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
991  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
992  * reschedule event.
993  *
994  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
995  * rq->lock.
996  */
997
998 /*
999  * Use hrtick when:
1000  *  - enabled by features
1001  *  - hrtimer is actually high res
1002  */
1003 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1004 {
1005         if (!sched_feat(HRTICK))
1006                 return 0;
1007         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1008                 return 0;
1009         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1010 }
1011
1012 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1013 {
1014         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1015                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1016 }
1017
1018 /*
1019  * High-resolution timer tick.
1020  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1021  */
1022 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1023 {
1024         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1025
1026         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1027
1028         spin_lock(&rq->lock);
1029         update_rq_clock(rq);
1030         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1031         spin_unlock(&rq->lock);
1032
1033         return HRTIMER_NORESTART;
1034 }
1035
1036 #ifdef CONFIG_SMP
1037 /*
1038  * called from hardirq (IPI) context
1039  */
1040 static void __hrtick_start(void *arg)
1041 {
1042         struct rq *rq = arg;
1043
1044         spin_lock(&rq->lock);
1045         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1046         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1047         spin_unlock(&rq->lock);
1048 }
1049
1050 /*
1051  * Called to set the hrtick timer state.
1052  *
1053  * called with rq->lock held and irqs disabled
1054  */
1055 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1056 {
1057         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1058         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1059
1060         hrtimer_set_expires(timer, time);
1061
1062         if (rq == this_rq()) {
1063                 hrtimer_restart(timer);
1064         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1065                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1066                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1067         }
1068 }
1069
1070 static int
1071 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1072 {
1073         int cpu = (int)(long)hcpu;
1074
1075         switch (action) {
1076         case CPU_UP_CANCELED:
1077         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1078         case CPU_DOWN_PREPARE:
1079         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1080         case CPU_DEAD:
1081         case CPU_DEAD_FROZEN:
1082                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1083                 return NOTIFY_OK;
1084         }
1085
1086         return NOTIFY_DONE;
1087 }
1088
1089 static void init_hrtick(void)
1090 {
1091         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1092 }
1093 #else
1094 /*
1095  * Called to set the hrtick timer state.
1096  *
1097  * called with rq->lock held and irqs disabled
1098  */
1099 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1100 {
1101         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1102 }
1103
1104 static void init_hrtick(void)
1105 {
1106 }
1107 #endif /* CONFIG_SMP */
1108
1109 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1110 {
1111 #ifdef CONFIG_SMP
1112         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1113
1114         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1115         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1116         rq->hrtick_csd.info = rq;
1117 #endif
1118
1119         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1120         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1121         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1122 }
1123 #else
1124 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1125 {
1126 }
1127
1128 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1129 {
1130 }
1131
1132 static inline void init_hrtick(void)
1133 {
1134 }
1135 #endif
1136
1137 /*
1138  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1139  *
1140  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1141  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1142  * the target CPU.
1143  */
1144 #ifdef CONFIG_SMP
1145
1146 #ifndef tsk_is_polling
1147 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1148 #endif
1149
1150 static void resched_task(struct task_struct *p)
1151 {
1152         int cpu;
1153
1154         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1155
1156         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1157                 return;
1158
1159         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1160
1161         cpu = task_cpu(p);
1162         if (cpu == smp_processor_id())
1163                 return;
1164
1165         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1166         smp_mb();
1167         if (!tsk_is_polling(p))
1168                 smp_send_reschedule(cpu);
1169 }
1170
1171 static void resched_cpu(int cpu)
1172 {
1173         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1174         unsigned long flags;
1175
1176         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1177                 return;
1178         resched_task(cpu_curr(cpu));
1179         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1180 }
1181
1182 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1183 /*
1184  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1185  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1186  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1187  * idle system the next event might even be infinite time into the
1188  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1189  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1190  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1191  * wheel for the next timer event.
1192  */
1193 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1194 {
1195         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1196
1197         if (cpu == smp_processor_id())
1198                 return;
1199
1200         /*
1201          * This is safe, as this function is called with the timer
1202          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1203          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1204          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1205          * timer into account automatically.
1206          */
1207         if (rq->curr != rq->idle)
1208                 return;
1209
1210         /*
1211          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1212          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1213          * idle task through an additional NOOP schedule()
1214          */
1215         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1216
1217         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1218         smp_mb();
1219         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1220                 smp_send_reschedule(cpu);
1221 }
1222 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1223
1224 #else /* !CONFIG_SMP */
1225 static void resched_task(struct task_struct *p)
1226 {
1227         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1228         set_tsk_need_resched(p);
1229 }
1230 #endif /* CONFIG_SMP */
1231
1232 #if BITS_PER_LONG == 32
1233 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1234 #else
1235 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1236 #endif
1237
1238 #define WMULT_SHIFT     32
1239
1240 /*
1241  * Shift right and round:
1242  */
1243 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1244
1245 /*
1246  * delta *= weight / lw
1247  */
1248 static unsigned long
1249 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1250                 struct load_weight *lw)
1251 {
1252         u64 tmp;
1253
1254         if (!lw->inv_weight) {
1255                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1256                         lw->inv_weight = 1;
1257                 else
1258                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1259                                 / (lw->weight+1);
1260         }
1261
1262         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1263         /*
1264          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1265          */
1266         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1267                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1268                         WMULT_SHIFT/2);
1269         else
1270                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1271
1272         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1273 }
1274
1275 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1276 {
1277         lw->weight += inc;
1278         lw->inv_weight = 0;
1279 }
1280
1281 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1282 {
1283         lw->weight -= dec;
1284         lw->inv_weight = 0;
1285 }
1286
1287 /*
1288  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1289  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1290  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1291  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1292  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1293  * slice expiry etc.
1294  */
1295
1296 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1297 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1298
1299 /*
1300  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1301  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1302  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1303  * that remained on nice 0.
1304  *
1305  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1306  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1307  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1308  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1309  * the relative distance between them is ~25%.)
1310  */
1311 static const int prio_to_weight[40] = {
1312  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1313  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1314  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1315  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1316  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1317  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1318  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1319  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1320 };
1321
1322 /*
1323  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1324  *
1325  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1326  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1327  * into multiplications:
1328  */
1329 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1330  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1331  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1332  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1333  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1334  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1335  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1336  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1337  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1338 };
1339
1340 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1341
1342 /*
1343  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1344  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1345  * structures to the load-balancing proper:
1346  */
1347 struct rq_iterator {
1348         void *arg;
1349         struct task_struct *(*start)(void *);
1350         struct task_struct *(*next)(void *);
1351 };
1352
1353 #ifdef CONFIG_SMP
1354 static unsigned long
1355 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1356               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1357               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1358               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1359
1360 static int
1361 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1362                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1363                    struct rq_iterator *iterator);
1364 #endif
1365
1366 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1367 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1368 #else
1369 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1370 #endif
1371
1372 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1373 {
1374         update_load_add(&rq->load, load);
1375 }
1376
1377 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1378 {
1379         update_load_sub(&rq->load, load);
1380 }
1381
1382 #ifdef CONFIG_SMP
1383 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1384 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1385 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1386
1387 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1388 {
1389         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1390
1391         if (rq->nr_running)
1392                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / rq->nr_running;
1393
1394         return rq->avg_load_per_task;
1395 }
1396
1397 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1398
1399 typedef void (*tg_visitor)(struct task_group *, int, struct sched_domain *);
1400
1401 /*
1402  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1403  * leaving it for the final time.
1404  */
1405 static void
1406 walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, int cpu, struct sched_domain *sd)
1407 {
1408         struct task_group *parent, *child;
1409
1410         rcu_read_lock();
1411         parent = &root_task_group;
1412 down:
1413         (*down)(parent, cpu, sd);
1414         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1415                 parent = child;
1416                 goto down;
1417
1418 up:
1419                 continue;
1420         }
1421         (*up)(parent, cpu, sd);
1422
1423         child = parent;
1424         parent = parent->parent;
1425         if (parent)
1426                 goto up;
1427         rcu_read_unlock();
1428 }
1429
1430 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1431
1432 /*
1433  * Calculate and set the cpu's group shares.
1434  */
1435 static void
1436 __update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1437                           unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1438 {
1439         int boost = 0;
1440         unsigned long shares;
1441         unsigned long rq_weight;
1442
1443         if (!tg->se[cpu])
1444                 return;
1445
1446         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->load.weight;
1447
1448         /*
1449          * If there are currently no tasks on the cpu pretend there is one of
1450          * average load so that when a new task gets to run here it will not
1451          * get delayed by group starvation.
1452          */
1453         if (!rq_weight) {
1454                 boost = 1;
1455                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1456         }
1457
1458         if (unlikely(rq_weight > sd_rq_weight))
1459                 rq_weight = sd_rq_weight;
1460
1461         /*
1462          *           \Sum shares * rq_weight
1463          * shares =  -----------------------
1464          *               \Sum rq_weight
1465          *
1466          */
1467         shares = (sd_shares * rq_weight) / (sd_rq_weight + 1);
1468
1469         /*
1470          * record the actual number of shares, not the boosted amount.
1471          */
1472         tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1473         tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = rq_weight;
1474
1475         if (shares < MIN_SHARES)
1476                 shares = MIN_SHARES;
1477         else if (shares > MAX_SHARES)
1478                 shares = MAX_SHARES;
1479
1480         __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1481 }
1482
1483 /*
1484  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1485  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1486  * parent group depends on the shares of its child groups.
1487  */
1488 static void
1489 tg_shares_up(struct task_group *tg, int cpu, struct sched_domain *sd)
1490 {
1491         unsigned long rq_weight = 0;
1492         unsigned long shares = 0;
1493         int i;
1494
1495         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1496                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1497                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1498         }
1499
1500         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1501                 shares = tg->shares;
1502
1503         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1504                 shares = tg->shares;
1505
1506         if (!rq_weight)
1507                 rq_weight = cpus_weight(sd->span) * NICE_0_LOAD;
1508
1509         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1510                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
1511                 unsigned long flags;
1512
1513                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1514                 __update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1515                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1516         }
1517 }
1518
1519 /*
1520  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1521  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1522  * group is a fraction of its parents load.
1523  */
1524 static void
1525 tg_load_down(struct task_group *tg, int cpu, struct sched_domain *sd)
1526 {
1527         unsigned long load;
1528
1529         if (!tg->parent) {
1530                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1531         } else {
1532                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1533                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1534                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1535         }
1536
1537         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1538 }
1539
1540 static void
1541 tg_nop(struct task_group *tg, int cpu, struct sched_domain *sd)
1542 {
1543 }
1544
1545 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1546 {
1547         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1548         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1549
1550         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1551                 sd->last_update = now;
1552                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, 0, sd);
1553         }
1554 }
1555
1556 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1557 {
1558         spin_unlock(&rq->lock);
1559         update_shares(sd);
1560         spin_lock(&rq->lock);
1561 }
1562
1563 static void update_h_load(int cpu)
1564 {
1565         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, cpu, NULL);
1566 }
1567
1568 #else
1569
1570 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1571 {
1572 }
1573
1574 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1575 {
1576 }
1577
1578 #endif
1579
1580 #endif
1581
1582 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1583 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1584 {
1585 #ifdef CONFIG_SMP
1586         cfs_rq->shares = shares;
1587 #endif
1588 }
1589 #endif
1590
1591 #include "sched_stats.h"
1592 #include "sched_idletask.c"
1593 #include "sched_fair.c"
1594 #include "sched_rt.c"
1595 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1596 # include "sched_debug.c"
1597 #endif
1598
1599 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1600 #define for_each_class(class) \
1601    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1602
1603 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1604 {
1605         rq->nr_running++;
1606 }
1607
1608 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1609 {
1610         rq->nr_running--;
1611 }
1612
1613 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1614 {
1615         if (task_has_rt_policy(p)) {
1616                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1617                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1618                 return;
1619         }
1620
1621         /*
1622          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1623          */
1624         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1625                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1626                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1627                 return;
1628         }
1629
1630         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1631         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1632 }
1633
1634 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1635 {
1636         s64 diff = sample - *avg;
1637         *avg += diff >> 3;
1638 }
1639
1640 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1641 {
1642         sched_info_queued(p);
1643         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1644         p->se.on_rq = 1;
1645 }
1646
1647 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1648 {
1649         if (sleep && p->se.last_wakeup) {
1650                 update_avg(&p->se.avg_overlap,
1651                            p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1652                 p->se.last_wakeup = 0;
1653         }
1654
1655         sched_info_dequeued(p);
1656         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1657         p->se.on_rq = 0;
1658 }
1659
1660 /*
1661  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1662  */
1663 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1664 {
1665         return p->static_prio;
1666 }
1667
1668 /*
1669  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1670  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1671  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1672  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1673  * estimator recalculates.
1674  */
1675 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1676 {
1677         int prio;
1678
1679         if (task_has_rt_policy(p))
1680                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1681         else
1682                 prio = __normal_prio(p);
1683         return prio;
1684 }
1685
1686 /*
1687  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1688  * taken into account by the scheduler. This value might
1689  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1690  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1691  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1692  */
1693 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1694 {
1695         p->normal_prio = normal_prio(p);
1696         /*
1697          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1698          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1699          * to the normal priority:
1700          */
1701         if (!rt_prio(p->prio))
1702                 return p->normal_prio;
1703         return p->prio;
1704 }
1705
1706 /*
1707  * activate_task - move a task to the runqueue.
1708  */
1709 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1710 {
1711         if (task_contributes_to_load(p))
1712                 rq->nr_uninterruptible--;
1713
1714         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1715         inc_nr_running(rq);
1716 }
1717
1718 /*
1719  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1720  */
1721 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1722 {
1723         if (task_contributes_to_load(p))
1724                 rq->nr_uninterruptible++;
1725
1726         dequeue_task(rq, p, sleep);
1727         dec_nr_running(rq);
1728 }
1729
1730 /**
1731  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1732  * @p: the task in question.
1733  */
1734 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1735 {
1736         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1737 }
1738
1739 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1740 {
1741         set_task_rq(p, cpu);
1742 #ifdef CONFIG_SMP
1743         /*
1744          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1745          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1746          * per-task data have been completed by this moment.
1747          */
1748         smp_wmb();
1749         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1750 #endif
1751 }
1752
1753 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1754                                        const struct sched_class *prev_class,
1755                                        int oldprio, int running)
1756 {
1757         if (prev_class != p->sched_class) {
1758                 if (prev_class->switched_from)
1759                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1760                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1761         } else
1762                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1763 }
1764
1765 #ifdef CONFIG_SMP
1766
1767 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1768 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1769 {
1770         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1771 }
1772
1773 /*
1774  * Is this task likely cache-hot:
1775  */
1776 static int
1777 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1778 {
1779         s64 delta;
1780
1781         /*
1782          * Buddy candidates are cache hot:
1783          */
1784         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
1785                 return 1;
1786
1787         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1788                 return 0;
1789
1790         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1791                 return 1;
1792         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1793                 return 0;
1794
1795         delta = now - p->se.exec_start;
1796
1797         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1798 }
1799
1800
1801 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1802 {
1803         int old_cpu = task_cpu(p);
1804         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1805         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1806                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1807         u64 clock_offset;
1808
1809         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1810
1811 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1812         if (p->se.wait_start)
1813                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1814         if (p->se.sleep_start)
1815                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1816         if (p->se.block_start)
1817                 p->se.block_start -= clock_offset;
1818         if (old_cpu != new_cpu) {
1819                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1820                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1821                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1822         }
1823 #endif
1824         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1825                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1826
1827         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1828 }
1829
1830 struct migration_req {
1831         struct list_head list;
1832
1833         struct task_struct *task;
1834         int dest_cpu;
1835
1836         struct completion done;
1837 };
1838
1839 /*
1840  * The task's runqueue lock must be held.
1841  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1842  */
1843 static int
1844 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1845 {
1846         struct rq *rq = task_rq(p);
1847
1848         /*
1849          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1850          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1851          */
1852         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1853                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1854                 return 0;
1855         }
1856
1857         init_completion(&req->done);
1858         req->task = p;
1859         req->dest_cpu = dest_cpu;
1860         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1861
1862         return 1;
1863 }
1864
1865 /*
1866  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1867  *
1868  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1869  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1870  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1871  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1872  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1873  * @p has remained unscheduled the whole time.
1874  *
1875  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1876  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1877  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1878  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1879  * waiting to become inactive.
1880  */
1881 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1882 {
1883         unsigned long flags;
1884         int running, on_rq;
1885         unsigned long ncsw;
1886         struct rq *rq;
1887
1888         for (;;) {
1889                 /*
1890                  * We do the initial early heuristics without holding
1891                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1892                  * the runqueue lock when things look like they will
1893                  * work out!
1894                  */
1895                 rq = task_rq(p);
1896
1897                 /*
1898                  * If the task is actively running on another CPU
1899                  * still, just relax and busy-wait without holding
1900                  * any locks.
1901                  *
1902                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1903                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1904                  * But we don't care, since "task_running()" will
1905                  * return false if the runqueue has changed and p
1906                  * is actually now running somewhere else!
1907                  */
1908                 while (task_running(rq, p)) {
1909                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1910                                 return 0;
1911                         cpu_relax();
1912                 }
1913
1914                 /*
1915                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1916                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1917                  * just go back and repeat.
1918                  */
1919                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1920                 running = task_running(rq, p);
1921                 on_rq = p->se.on_rq;
1922                 ncsw = 0;
1923                 if (!match_state || p->state == match_state) {
1924                         ncsw = p->nivcsw + p->nvcsw;
1925                         if (unlikely(!ncsw))
1926                                 ncsw = 1;
1927                 }
1928                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1929
1930                 /*
1931                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1932                  */
1933                 if (unlikely(!ncsw))
1934                         break;
1935
1936                 /*
1937                  * Was it really running after all now that we
1938                  * checked with the proper locks actually held?
1939                  *
1940                  * Oops. Go back and try again..
1941                  */
1942                 if (unlikely(running)) {
1943                         cpu_relax();
1944                         continue;
1945                 }
1946
1947                 /*
1948                  * It's not enough that it's not actively running,
1949                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1950                  * preempted!
1951                  *
1952                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1953                  * running right now), it's preempted, and we should
1954                  * yield - it could be a while.
1955                  */
1956                 if (unlikely(on_rq)) {
1957                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1958                         continue;
1959                 }
1960
1961                 /*
1962                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1963                  * runnable, which means that it will never become
1964                  * running in the future either. We're all done!
1965                  */
1966                 break;
1967         }
1968
1969         return ncsw;
1970 }
1971
1972 /***
1973  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1974  * @p: the to-be-kicked thread
1975  *
1976  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1977  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1978  *
1979  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1980  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1981  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1982  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1983  * achieved as well.
1984  */
1985 void kick_process(struct task_struct *p)
1986 {
1987         int cpu;
1988
1989         preempt_disable();
1990         cpu = task_cpu(p);
1991         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1992                 smp_send_reschedule(cpu);
1993         preempt_enable();
1994 }
1995
1996 /*
1997  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1998  * according to the scheduling class and "nice" value.
1999  *
2000  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2001  * balance conservatively.
2002  */
2003 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2004 {
2005         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2006         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2007
2008         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2009                 return total;
2010
2011         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2012 }
2013
2014 /*
2015  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2016  * according to the scheduling class and "nice" value.
2017  */
2018 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2019 {
2020         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2021         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2022
2023         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2024                 return total;
2025
2026         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2027 }
2028
2029 /*
2030  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2031  * domain.
2032  */
2033 static struct sched_group *
2034 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2035 {
2036         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2037         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2038         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2039         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2040
2041         do {
2042                 unsigned long load, avg_load;
2043                 int local_group;
2044                 int i;
2045
2046                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2047                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2048                         continue;
2049
2050                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2051
2052                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2053                 avg_load = 0;
2054
2055                 for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
2056                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2057                         if (local_group)
2058                                 load = source_load(i, load_idx);
2059                         else
2060                                 load = target_load(i, load_idx);
2061
2062                         avg_load += load;
2063                 }
2064
2065                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2066                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2067                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2068
2069                 if (local_group) {
2070                         this_load = avg_load;
2071                         this = group;
2072                 } else if (avg_load < min_load) {
2073                         min_load = avg_load;
2074                         idlest = group;
2075                 }
2076         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2077
2078         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2079                 return NULL;
2080         return idlest;
2081 }
2082
2083 /*
2084  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2085  */
2086 static int
2087 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2088                 cpumask_t *tmp)
2089 {
2090         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2091         int idlest = -1;
2092         int i;
2093
2094         /* Traverse only the allowed CPUs */
2095         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2096
2097         for_each_cpu_mask_nr(i, *tmp) {
2098                 load = weighted_cpuload(i);
2099
2100                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2101                         min_load = load;
2102                         idlest = i;
2103                 }
2104         }
2105
2106         return idlest;
2107 }
2108
2109 /*
2110  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2111  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2112  * SD_BALANCE_EXEC.
2113  *
2114  * Balance, ie. select the least loaded group.
2115  *
2116  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2117  *
2118  * preempt must be disabled.
2119  */
2120 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2121 {
2122         struct task_struct *t = current;
2123         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2124
2125         for_each_domain(cpu, tmp) {
2126                 /*
2127                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2128                  */
2129                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2130                         break;
2131                 if (tmp->flags & flag)
2132                         sd = tmp;
2133         }
2134
2135         if (sd)
2136                 update_shares(sd);
2137
2138         while (sd) {
2139                 cpumask_t span, tmpmask;
2140                 struct sched_group *group;
2141                 int new_cpu, weight;
2142
2143                 if (!(sd->flags & flag)) {
2144                         sd = sd->child;
2145                         continue;
2146                 }
2147
2148                 span = sd->span;
2149                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2150                 if (!group) {
2151                         sd = sd->child;
2152                         continue;
2153                 }
2154
2155                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2156                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2157                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2158                         sd = sd->child;
2159                         continue;
2160                 }
2161
2162                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2163                 cpu = new_cpu;
2164                 sd = NULL;
2165                 weight = cpus_weight(span);
2166                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2167                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2168                                 break;
2169                         if (tmp->flags & flag)
2170                                 sd = tmp;
2171                 }
2172                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2173         }
2174
2175         return cpu;
2176 }
2177
2178 #endif /* CONFIG_SMP */
2179
2180 /***
2181  * try_to_wake_up - wake up a thread
2182  * @p: the to-be-woken-up thread
2183  * @state: the mask of task states that can be woken
2184  * @sync: do a synchronous wakeup?
2185  *
2186  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2187  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2188  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2189  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2190  * runnable without the overhead of this.
2191  *
2192  * returns failure only if the task is already active.
2193  */
2194 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2195 {
2196         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2197         unsigned long flags;
2198         long old_state;
2199         struct rq *rq;
2200
2201         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2202                 sync = 0;
2203
2204 #ifdef CONFIG_SMP
2205         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE)) {
2206                 struct sched_domain *sd;
2207
2208                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2209                 cpu = task_cpu(p);
2210
2211                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2212                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2213                                 update_shares(sd);
2214                                 break;
2215                         }
2216                 }
2217         }
2218 #endif
2219
2220         smp_wmb();
2221         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2222         old_state = p->state;
2223         if (!(old_state & state))
2224                 goto out;
2225
2226         if (p->se.on_rq)
2227                 goto out_running;
2228
2229         cpu = task_cpu(p);
2230         orig_cpu = cpu;
2231         this_cpu = smp_processor_id();
2232
2233 #ifdef CONFIG_SMP
2234         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2235                 goto out_activate;
2236
2237         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2238         if (cpu != orig_cpu) {
2239                 set_task_cpu(p, cpu);
2240                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2241                 /* might preempt at this point */
2242                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2243                 old_state = p->state;
2244                 if (!(old_state & state))
2245                         goto out;
2246                 if (p->se.on_rq)
2247                         goto out_running;
2248
2249                 this_cpu = smp_processor_id();
2250                 cpu = task_cpu(p);
2251         }
2252
2253 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2254         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2255         if (cpu == this_cpu)
2256                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2257         else {
2258                 struct sched_domain *sd;
2259                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2260                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2261                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2262                                 break;
2263                         }
2264                 }
2265         }
2266 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2267
2268 out_activate:
2269 #endif /* CONFIG_SMP */
2270         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2271         if (sync)
2272                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2273         if (orig_cpu != cpu)
2274                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2275         if (cpu == this_cpu)
2276                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2277         else
2278                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2279         update_rq_clock(rq);
2280         activate_task(rq, p, 1);
2281         success = 1;
2282
2283 out_running:
2284         trace_mark(kernel_sched_wakeup,
2285                 "pid %d state %ld ## rq %p task %p rq->curr %p",
2286                 p->pid, p->state, rq, p, rq->curr);
2287         check_preempt_curr(rq, p);
2288
2289         p->state = TASK_RUNNING;
2290 #ifdef CONFIG_SMP
2291         if (p->sched_class->task_wake_up)
2292                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2293 #endif
2294 out:
2295         current->se.last_wakeup = current->se.sum_exec_runtime;
2296
2297         task_rq_unlock(rq, &flags);
2298
2299         return success;
2300 }
2301
2302 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2303 {
2304         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2305 }
2306 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2307
2308 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2309 {
2310         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2311 }
2312
2313 /*
2314  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2315  * p is forked by current.
2316  *
2317  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2318  */
2319 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2320 {
2321         p->se.exec_start                = 0;
2322         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2323         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2324         p->se.last_wakeup               = 0;
2325         p->se.avg_overlap               = 0;
2326
2327 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2328         p->se.wait_start                = 0;
2329         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2330         p->se.sleep_start               = 0;
2331         p->se.block_start               = 0;
2332         p->se.sleep_max                 = 0;
2333         p->se.block_max                 = 0;
2334         p->se.exec_max                  = 0;
2335         p->se.slice_max                 = 0;
2336         p->se.wait_max                  = 0;
2337 #endif
2338
2339         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2340         p->se.on_rq = 0;
2341         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2342
2343 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2344         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2345 #endif
2346
2347         /*
2348          * We mark the process as running here, but have not actually
2349          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2350          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2351          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2352          */
2353         p->state = TASK_RUNNING;
2354 }
2355
2356 /*
2357  * fork()/clone()-time setup:
2358  */
2359 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2360 {
2361         int cpu = get_cpu();
2362
2363         __sched_fork(p);
2364
2365 #ifdef CONFIG_SMP
2366         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2367 #endif
2368         set_task_cpu(p, cpu);
2369
2370         /*
2371          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2372          */
2373         p->prio = current->normal_prio;
2374         if (!rt_prio(p->prio))
2375                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2376
2377 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2378         if (likely(sched_info_on()))
2379                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2380 #endif
2381 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2382         p->oncpu = 0;
2383 #endif
2384 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2385         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2386         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2387 #endif
2388         put_cpu();
2389 }
2390
2391 /*
2392  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2393  *
2394  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2395  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2396  * on the runqueue and wakes it.
2397  */
2398 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2399 {
2400         unsigned long flags;
2401         struct rq *rq;
2402
2403         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2404         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2405         update_rq_clock(rq);
2406
2407         p->prio = effective_prio(p);
2408
2409         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2410                 activate_task(rq, p, 0);
2411         } else {
2412                 /*
2413                  * Let the scheduling class do new task startup
2414                  * management (if any):
2415                  */
2416                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2417                 inc_nr_running(rq);
2418         }
2419         trace_mark(kernel_sched_wakeup_new,
2420                 "pid %d state %ld ## rq %p task %p rq->curr %p",
2421                 p->pid, p->state, rq, p, rq->curr);
2422         check_preempt_curr(rq, p);
2423 #ifdef CONFIG_SMP
2424         if (p->sched_class->task_wake_up)
2425                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2426 #endif
2427         task_rq_unlock(rq, &flags);
2428 }
2429
2430 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2431
2432 /**
2433  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2434  * @notifier: notifier struct to register
2435  */
2436 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2437 {
2438         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2439 }
2440 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2441
2442 /**
2443  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2444  * @notifier: notifier struct to unregister
2445  *
2446  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2447  */
2448 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2449 {
2450         hlist_del(&notifier->link);
2451 }
2452 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2453
2454 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2455 {
2456         struct preempt_notifier *notifier;
2457         struct hlist_node *node;
2458
2459         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2460                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2461 }
2462
2463 static void
2464 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2465                                  struct task_struct *next)
2466 {
2467         struct preempt_notifier *notifier;
2468         struct hlist_node *node;
2469
2470         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2471                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2472 }
2473
2474 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2475
2476 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2477 {
2478 }
2479
2480 static void
2481 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2482                                  struct task_struct *next)
2483 {
2484 }
2485
2486 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2487
2488 /**
2489  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2490  * @rq: the runqueue preparing to switch
2491  * @prev: the current task that is being switched out
2492  * @next: the task we are going to switch to.
2493  *
2494  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2495  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2496  * switch.
2497  *
2498  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2499  * hooks.
2500  */
2501 static inline void
2502 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2503                     struct task_struct *next)
2504 {
2505         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2506         prepare_lock_switch(rq, next);
2507         prepare_arch_switch(next);
2508 }
2509
2510 /**
2511  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2512  * @rq: runqueue associated with task-switch
2513  * @prev: the thread we just switched away from.
2514  *
2515  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2516  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2517  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2518  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2519  *
2520  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2521  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2522  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2523  * details.)
2524  */
2525 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2526         __releases(rq->lock)
2527 {
2528         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2529         long prev_state;
2530
2531         rq->prev_mm = NULL;
2532
2533         /*
2534          * A task struct has one reference for the use as "current".
2535          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2536          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2537          * the scheduled task must drop that reference.
2538          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2539          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2540          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2541          * be dropped twice.
2542          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2543          */
2544         prev_state = prev->state;
2545         finish_arch_switch(prev);
2546         finish_lock_switch(rq, prev);
2547 #ifdef CONFIG_SMP
2548         if (current->sched_class->post_schedule)
2549                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2550 #endif
2551
2552         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2553         if (mm)
2554                 mmdrop(mm);
2555         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2556                 /*
2557                  * Remove function-return probe instances associated with this
2558                  * task and put them back on the free list.
2559                  */
2560                 kprobe_flush_task(prev);
2561                 put_task_struct(prev);
2562         }
2563 }
2564
2565 /**
2566  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2567  * @prev: the thread we just switched away from.
2568  */
2569 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2570         __releases(rq->lock)
2571 {
2572         struct rq *rq = this_rq();
2573
2574         finish_task_switch(rq, prev);
2575 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2576         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2577         preempt_enable();
2578 #endif
2579         if (current->set_child_tid)
2580                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2581 }
2582
2583 /*
2584  * context_switch - switch to the new MM and the new
2585  * thread's register state.
2586  */
2587 static inline void
2588 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2589                struct task_struct *next)
2590 {
2591         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2592
2593         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2594         trace_mark(kernel_sched_schedule,
2595                 "prev_pid %d next_pid %d prev_state %ld "
2596                 "## rq %p prev %p next %p",
2597                 prev->pid, next->pid, prev->state,
2598                 rq, prev, next);
2599         mm = next->mm;
2600         oldmm = prev->active_mm;
2601         /*
2602          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2603          * combine the page table reload and the switch backend into
2604          * one hypercall.
2605          */
2606         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2607
2608         if (unlikely(!mm)) {
2609                 next->active_mm = oldmm;
2610                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2611                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2612         } else
2613                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2614
2615         if (unlikely(!prev->mm)) {
2616                 prev->active_mm = NULL;
2617                 rq->prev_mm = oldmm;
2618         }
2619         /*
2620          * Since the runqueue lock will be released by the next
2621          * task (which is an invalid locking op but in the case
2622          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2623          * do an early lockdep release here:
2624          */
2625 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2626         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2627 #endif
2628
2629         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2630         switch_to(prev, next, prev);
2631
2632         barrier();
2633         /*
2634          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2635          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2636          * frame will be invalid.
2637          */
2638         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2639 }
2640
2641 /*
2642  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2643  *
2644  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2645  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2646  * number of context switches performed since bootup.
2647  */
2648 unsigned long nr_running(void)
2649 {
2650         unsigned long i, sum = 0;
2651
2652         for_each_online_cpu(i)
2653                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2654
2655         return sum;
2656 }
2657
2658 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2659 {
2660         unsigned long i, sum = 0;
2661
2662         for_each_possible_cpu(i)
2663                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2664
2665         /*
2666          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2667          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2668          */
2669         if (unlikely((long)sum < 0))
2670                 sum = 0;
2671
2672         return sum;
2673 }
2674
2675 unsigned long long nr_context_switches(void)
2676 {
2677         int i;
2678         unsigned long long sum = 0;
2679
2680         for_each_possible_cpu(i)
2681                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2682
2683         return sum;
2684 }
2685
2686 unsigned long nr_iowait(void)
2687 {
2688         unsigned long i, sum = 0;
2689
2690         for_each_possible_cpu(i)
2691                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2692
2693         return sum;
2694 }
2695
2696 unsigned long nr_active(void)
2697 {
2698         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2699
2700         for_each_online_cpu(i) {
2701                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2702                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2703         }
2704
2705         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2706                 uninterruptible = 0;
2707
2708         return running + uninterruptible;
2709 }
2710
2711 /*
2712  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2713  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2714  */
2715 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2716 {
2717         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2718         int i, scale;
2719
2720         this_rq->nr_load_updates++;
2721
2722         /* Update our load: */
2723         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2724                 unsigned long old_load, new_load;
2725
2726                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2727
2728                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2729                 new_load = this_load;
2730                 /*
2731                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2732                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2733                  * example.
2734                  */
2735                 if (new_load > old_load)
2736                         new_load += scale-1;
2737                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2738         }
2739 }
2740
2741 #ifdef CONFIG_SMP
2742
2743 /*
2744  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2745  *
2746  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2747  * you need to do so manually before calling.
2748  */
2749 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2750         __acquires(rq1->lock)
2751         __acquires(rq2->lock)
2752 {
2753         BUG_ON(!irqs_disabled());
2754         if (rq1 == rq2) {
2755                 spin_lock(&rq1->lock);
2756                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2757         } else {
2758                 if (rq1 < rq2) {
2759                         spin_lock(&rq1->lock);
2760                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2761                 } else {
2762                         spin_lock(&rq2->lock);
2763                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2764                 }
2765         }
2766         update_rq_clock(rq1);
2767         update_rq_clock(rq2);
2768 }
2769
2770 /*
2771  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2772  *
2773  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2774  * you need to do so manually after calling.
2775  */
2776 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2777         __releases(rq1->lock)
2778         __releases(rq2->lock)
2779 {
2780         spin_unlock(&rq1->lock);
2781         if (rq1 != rq2)
2782                 spin_unlock(&rq2->lock);
2783         else
2784                 __release(rq2->lock);
2785 }
2786
2787 /*
2788  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2789  */
2790 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2791         __releases(this_rq->lock)
2792         __acquires(busiest->lock)
2793         __acquires(this_rq->lock)
2794 {
2795         int ret = 0;
2796
2797         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2798                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2799                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2800                 BUG_ON(1);
2801         }
2802         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2803                 if (busiest < this_rq) {
2804                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2805                         spin_lock(&busiest->lock);
2806                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2807                         ret = 1;
2808                 } else
2809                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2810         }
2811         return ret;
2812 }
2813
2814 static void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2815         __releases(busiest->lock)
2816 {
2817         spin_unlock(&busiest->lock);
2818         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
2819 }
2820
2821 /*
2822  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2823  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2824  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2825  * the cpu_allowed mask is restored.
2826  */
2827 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2828 {
2829         struct migration_req req;
2830         unsigned long flags;
2831         struct rq *rq;
2832
2833         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2834         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2835             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2836                 goto out;
2837
2838         /* force the process onto the specified CPU */
2839         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2840                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2841                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2842
2843                 get_task_struct(mt);
2844                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2845                 wake_up_process(mt);
2846                 put_task_struct(mt);
2847                 wait_for_completion(&req.done);
2848
2849                 return;
2850         }
2851 out:
2852         task_rq_unlock(rq, &flags);
2853 }
2854
2855 /*
2856  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2857  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2858  */
2859 void sched_exec(void)
2860 {
2861         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2862         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2863         put_cpu();
2864         if (new_cpu != this_cpu)
2865                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2866 }
2867
2868 /*
2869  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2870  * Both runqueues must be locked.
2871  */
2872 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2873                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2874 {
2875         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2876         set_task_cpu(p, this_cpu);
2877         activate_task(this_rq, p, 0);
2878         /*
2879          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2880          * to be always true for them.
2881          */
2882         check_preempt_curr(this_rq, p);
2883 }
2884
2885 /*
2886  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2887  */
2888 static
2889 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2890                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2891                      int *all_pinned)
2892 {
2893         /*
2894          * We do not migrate tasks that are:
2895          * 1) running (obviously), or
2896          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2897          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2898          */
2899         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2900                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2901                 return 0;
2902         }
2903         *all_pinned = 0;
2904
2905         if (task_running(rq, p)) {
2906                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2907                 return 0;
2908         }
2909
2910         /*
2911          * Aggressive migration if:
2912          * 1) task is cache cold, or
2913          * 2) too many balance attempts have failed.
2914          */
2915
2916         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2917                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2918 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2919                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2920                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2921                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2922                 }
2923 #endif
2924                 return 1;
2925         }
2926
2927         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2928                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2929                 return 0;
2930         }
2931         return 1;
2932 }
2933
2934 static unsigned long
2935 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2936               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2937               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2938               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2939 {
2940         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
2941         struct task_struct *p;
2942         long rem_load_move = max_load_move;
2943
2944         if (max_load_move == 0)
2945                 goto out;
2946
2947         pinned = 1;
2948
2949         /*
2950          * Start the load-balancing iterator:
2951          */
2952         p = iterator->start(iterator->arg);
2953 next:
2954         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2955                 goto out;
2956
2957         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
2958             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2959                 p = iterator->next(iterator->arg);
2960                 goto next;
2961         }
2962
2963         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2964         pulled++;
2965         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2966
2967         /*
2968          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2969          */
2970         if (rem_load_move > 0) {
2971                 if (p->prio < *this_best_prio)
2972                         *this_best_prio = p->prio;
2973                 p = iterator->next(iterator->arg);
2974                 goto next;
2975         }
2976 out:
2977         /*
2978          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2979          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2980          * inside pull_task().
2981          */
2982         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2983
2984         if (all_pinned)
2985                 *all_pinned = pinned;
2986
2987         return max_load_move - rem_load_move;
2988 }
2989
2990 /*
2991  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2992  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2993  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2994  *
2995  * Called with both runqueues locked.
2996  */
2997 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2998                       unsigned long max_load_move,
2999                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3000                       int *all_pinned)
3001 {
3002         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3003         unsigned long total_load_moved = 0;
3004         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3005
3006         do {
3007                 total_load_moved +=
3008                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3009                                 max_load_move - total_load_moved,
3010                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3011                 class = class->next;
3012
3013                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3014                         break;
3015
3016         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3017
3018         return total_load_moved > 0;
3019 }
3020
3021 static int
3022 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3023                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3024                    struct rq_iterator *iterator)
3025 {
3026         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3027         int pinned = 0;
3028
3029         while (p) {
3030                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3031                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3032                         /*
3033                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3034                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3035                          * stats here rather than inside pull_task().
3036                          */
3037                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3038
3039                         return 1;
3040                 }
3041                 p = iterator->next(iterator->arg);
3042         }
3043
3044         return 0;
3045 }
3046
3047 /*
3048  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3049  * part of active balancing operations within "domain".
3050  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3051  *
3052  * Called with both runqueues locked.
3053  */
3054 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3055                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3056 {
3057         const struct sched_class *class;
3058
3059         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3060                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3061                         return 1;
3062
3063         return 0;
3064 }
3065
3066 /*
3067  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3068  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3069  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3070  */
3071 static struct sched_group *
3072 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3073                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3074                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3075 {
3076         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3077         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3078         unsigned long max_pull;
3079         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3080         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3081         int load_idx, group_imb = 0;
3082 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3083         int power_savings_balance = 1;
3084         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3085         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3086         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3087 #endif
3088
3089         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3090         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3091         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3092
3093         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3094                 load_idx = sd->busy_idx;
3095         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3096                 load_idx = sd->newidle_idx;
3097         else
3098                 load_idx = sd->idle_idx;
3099
3100         do {
3101                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3102                 int local_group;
3103                 int i;
3104                 int __group_imb = 0;
3105                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3106                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3107                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3108                 unsigned long avg_load_per_task;
3109
3110                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3111
3112                 if (local_group)
3113                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3114
3115                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3116                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3117                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3118
3119                 max_cpu_load = 0;
3120                 min_cpu_load = ~0UL;
3121
3122                 for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
3123                         struct rq *rq;
3124
3125                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3126                                 continue;
3127
3128                         rq = cpu_rq(i);
3129
3130                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3131                                 *sd_idle = 0;
3132
3133                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3134                         if (local_group) {
3135                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3136                                         first_idle_cpu = 1;
3137                                         balance_cpu = i;
3138                                 }
3139
3140                                 load = target_load(i, load_idx);
3141                         } else {
3142                                 load = source_load(i, load_idx);
3143                                 if (load > max_cpu_load)
3144                                         max_cpu_load = load;
3145                                 if (min_cpu_load > load)
3146                                         min_cpu_load = load;
3147                         }
3148
3149                         avg_load += load;
3150                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3151                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3152
3153                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3154                 }
3155
3156                 /*
3157                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3158                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3159                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3160                  * to do the newly idle load balance.
3161                  */
3162                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3163                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3164                         *balance = 0;
3165                         goto ret;
3166                 }
3167
3168                 total_load += avg_load;
3169                 total_pwr += group->__cpu_power;
3170
3171                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3172                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3173                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3174
3175
3176                 /*
3177                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3178                  * than the average weight of two tasks.
3179                  *
3180                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3181                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3182                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3183                  *      the hierarchy?
3184                  */
3185                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3186                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3187
3188                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3189                         __group_imb = 1;
3190
3191                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3192
3193                 if (local_group) {
3194                         this_load = avg_load;
3195                         this = group;
3196                         this_nr_running = sum_nr_running;
3197                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3198                 } else if (avg_load > max_load &&
3199                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3200                         max_load = avg_load;
3201                         busiest = group;
3202                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3203                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3204                         group_imb = __group_imb;
3205                 }
3206
3207 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3208                 /*
3209                  * Busy processors will not participate in power savings
3210                  * balance.
3211                  */
3212                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3213                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3214                         goto group_next;
3215
3216                 /*
3217                  * If the local group is idle or completely loaded
3218                  * no need to do power savings balance at this domain
3219                  */
3220                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3221                                     !this_nr_running))
3222                         power_savings_balance = 0;
3223
3224                 /*
3225                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3226                  * don't include that group in power savings calculations
3227                  */
3228                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3229                     || !sum_nr_running)
3230                         goto group_next;
3231
3232                 /*
3233                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3234                  * This is the group from where we need to pick up the load
3235                  * for saving power
3236                  */
3237                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3238                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3239                      first_cpu(group->cpumask) <
3240                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3241                         group_min = group;
3242                         min_nr_running = sum_nr_running;
3243                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3244                                                 sum_nr_running;
3245                 }
3246
3247                 /*
3248                  * Calculate the group which is almost near its
3249                  * capacity but still has some space to pick up some load
3250                  * from other group and save more power
3251                  */
3252                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3253                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3254                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3255                              first_cpu(group->cpumask) >
3256                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3257                                 group_leader = group;
3258                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3259                         }
3260                 }
3261 group_next:
3262 #endif
3263                 group = group->next;
3264         } while (group != sd->groups);
3265
3266         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3267                 goto out_balanced;
3268
3269         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3270
3271         if (this_load >= avg_load ||
3272                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3273                 goto out_balanced;
3274
3275         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3276         if (group_imb)
3277                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3278
3279         /*
3280          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3281          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3282          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3283          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3284          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3285          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3286          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3287          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3288          * appear as very large values with unsigned longs.
3289          */
3290         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3291                 goto out_balanced;
3292
3293         /*
3294          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3295          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3296          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3297          */
3298         if (max_load < avg_load) {
3299                 *imbalance = 0;
3300                 goto small_imbalance;
3301         }
3302
3303         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3304         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3305
3306         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3307         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3308                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3309                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3310
3311         /*
3312          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3313          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3314          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3315          * moved
3316          */
3317         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3318                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3319                 unsigned int imbn;
3320
3321 small_imbalance:
3322                 pwr_move = pwr_now = 0;
3323                 imbn = 2;
3324                 if (this_nr_running) {
3325                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3326                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3327                                 imbn = 1;
3328                 } else
3329                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3330
3331                 if (max_load - this_load + 2*busiest_load_per_task >=
3332                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3333                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3334                         return busiest;
3335                 }
3336
3337                 /*
3338                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3339                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3340                  * moving them.
3341                  */
3342
3343                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3344                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3345                 pwr_now += this->__cpu_power *
3346                                 min(this_load_per_task, this_load);
3347                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3348
3349                 /* Amount of load we'd subtract */
3350                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3351                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3352                 if (max_load > tmp)
3353                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3354                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3355
3356                 /* Amount of load we'd add */
3357                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3358                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3359                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3360                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3361                 else
3362                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3363                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3364                 pwr_move += this->__cpu_power *
3365                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3366                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3367
3368                 /* Move if we gain throughput */
3369                 if (pwr_move > pwr_now)
3370                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3371         }
3372
3373         return busiest;
3374
3375 out_balanced:
3376 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3377         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3378                 goto ret;
3379
3380         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3381                 *imbalance = min_load_per_task;
3382                 return group_min;
3383         }
3384 #endif
3385 ret:
3386         *imbalance = 0;
3387         return NULL;
3388 }
3389
3390 /*
3391  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3392  */
3393 static struct rq *
3394 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3395                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3396 {
3397         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3398         unsigned long max_load = 0;
3399         int i;
3400
3401         for_each_cpu_mask_nr(i, group->cpumask) {
3402                 unsigned long wl;
3403
3404                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3405                         continue;
3406
3407                 rq = cpu_rq(i);
3408                 wl = weighted_cpuload(i);
3409
3410                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3411                         continue;
3412
3413                 if (wl > max_load) {
3414                         max_load = wl;
3415                         busiest = rq;
3416                 }
3417         }
3418
3419         return busiest;
3420 }
3421
3422 /*
3423  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3424  * so long as it is large enough.
3425  */
3426 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3427
3428 /*
3429  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3430  * tasks if there is an imbalance.
3431  */
3432 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3433                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3434                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3435 {
3436         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3437         struct sched_group *group;
3438         unsigned long imbalance;
3439         struct rq *busiest;
3440         unsigned long flags;
3441
3442         cpus_setall(*cpus);
3443
3444         /*
3445          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3446          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3447          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3448          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3449          */
3450         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3451             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3452                 sd_idle = 1;
3453
3454         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3455
3456 redo:
3457         update_shares(sd);
3458         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3459                                    cpus, balance);
3460
3461         if (*balance == 0)
3462                 goto out_balanced;
3463
3464         if (!group) {
3465                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3466                 goto out_balanced;
3467         }
3468
3469         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3470         if (!busiest) {
3471                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3472                 goto out_balanced;
3473         }
3474
3475         BUG_ON(busiest == this_rq);
3476
3477         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3478
3479         ld_moved = 0;
3480         if (busiest->nr_running > 1) {
3481                 /*
3482                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3483                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3484                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3485                  * correctly treated as an imbalance.
3486                  */
3487                 local_irq_save(flags);
3488                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3489                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3490                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3491                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3492                 local_irq_restore(flags);
3493
3494                 /*
3495                  * some other cpu did the load balance for us.
3496                  */
3497                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3498                         resched_cpu(this_cpu);
3499
3500                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3501                 if (unlikely(all_pinned)) {
3502                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3503                         if (!cpus_empty(*cpus))
3504                                 goto redo;
3505                         goto out_balanced;
3506                 }
3507         }
3508
3509         if (!ld_moved) {
3510                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3511                 sd->nr_balance_failed++;
3512
3513                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3514
3515                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3516
3517                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3518                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3519                          */
3520                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3521                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3522                                 all_pinned = 1;
3523                                 goto out_one_pinned;
3524                         }
3525
3526                         if (!busiest->active_balance) {
3527                                 busiest->active_balance = 1;
3528                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3529                                 active_balance = 1;
3530                         }
3531                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3532                         if (active_balance)
3533                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3534
3535                         /*
3536                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3537                          * counter.
3538                          */
3539                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3540                 }
3541         } else
3542                 sd->nr_balance_failed = 0;
3543
3544         if (likely(!active_balance)) {
3545                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3546                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3547         } else {
3548                 /*
3549                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3550                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3551                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3552                  * move_tasks).
3553                  */
3554                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3555                         sd->balance_interval *= 2;
3556         }
3557
3558         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3559             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3560                 ld_moved = -1;
3561
3562         goto out;
3563
3564 out_balanced:
3565         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3566
3567         sd->nr_balance_failed = 0;
3568
3569 out_one_pinned:
3570         /* tune up the balancing interval */
3571         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3572                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3573                 sd->balance_interval *= 2;
3574
3575         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3576             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3577                 ld_moved = -1;
3578         else
3579                 ld_moved = 0;
3580 out:
3581         if (ld_moved)
3582                 update_shares(sd);
3583         return ld_moved;
3584 }
3585
3586 /*
3587  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3588  * tasks if there is an imbalance.
3589  *
3590  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3591  * this_rq is locked.
3592  */
3593 static int
3594 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3595                         cpumask_t *cpus)
3596 {
3597         struct sched_group *group;
3598         struct rq *busiest = NULL;
3599         unsigned long imbalance;
3600         int ld_moved = 0;
3601         int sd_idle = 0;
3602         int all_pinned = 0;
3603
3604         cpus_setall(*cpus);
3605
3606         /*
3607          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3608          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3609          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3610          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3611          */
3612         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3613             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3614                 sd_idle = 1;
3615
3616         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3617 redo:
3618         update_shares_locked(this_rq, sd);
3619         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3620                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3621         if (!group) {
3622                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3623                 goto out_balanced;
3624         }
3625
3626         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3627         if (!busiest) {
3628                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3629                 goto out_balanced;
3630         }</