Merge branch 'sched/for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tip...
[pandora-kernel.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <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
74 #include <asm/tlb.h>
75 #include <asm/irq_regs.h>
76
77 #include "sched_cpupri.h"
78
79 /*
80  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
81  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
82  * and back.
83  */
84 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
85 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
86 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
87
88 /*
89  * 'User priority' is the nice value converted to something we
90  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
91  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
92  */
93 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
94 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
95 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
96
97 /*
98  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
99  */
100 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
101
102 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
103 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
104
105 /*
106  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
107  *
108  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
109  * Timeslices get refilled after they expire.
110  */
111 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
112
113 /*
114  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
115  */
116 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
117
118 #ifdef CONFIG_SMP
119 /*
120  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
121  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
122  */
123 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
124 {
125         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
126 }
127
128 /*
129  * Each time a sched group cpu_power is changed,
130  * we must compute its reciprocal value
131  */
132 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
133 {
134         sg->__cpu_power += val;
135         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
136 }
137 #endif
138
139 static inline int rt_policy(int policy)
140 {
141         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
142                 return 1;
143         return 0;
144 }
145
146 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
147 {
148         return rt_policy(p->policy);
149 }
150
151 /*
152  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
153  */
154 struct rt_prio_array {
155         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
156         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
157 };
158
159 struct rt_bandwidth {
160         /* nests inside the rq lock: */
161         spinlock_t              rt_runtime_lock;
162         ktime_t                 rt_period;
163         u64                     rt_runtime;
164         struct hrtimer          rt_period_timer;
165 };
166
167 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
168
169 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
170
171 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
172 {
173         struct rt_bandwidth *rt_b =
174                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
175         ktime_t now;
176         int overrun;
177         int idle = 0;
178
179         for (;;) {
180                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
181                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
182
183                 if (!overrun)
184                         break;
185
186                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
187         }
188
189         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
190 }
191
192 static
193 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
194 {
195         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
196         rt_b->rt_runtime = runtime;
197
198         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
199
200         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
201                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
202         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
203         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
204 }
205
206 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
207 {
208         ktime_t now;
209
210         if (rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
211                 return;
212
213         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
214                 return;
215
216         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
217         for (;;) {
218                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
219                         break;
220
221                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
222                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
223                 hrtimer_start(&rt_b->rt_period_timer,
224                               rt_b->rt_period_timer.expires,
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         unsigned long hrtick_flags;
574         ktime_t hrtick_expire;
575         struct hrtimer hrtick_timer;
576 #endif
577
578 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
579         /* latency stats */
580         struct sched_info rq_sched_info;
581
582         /* sys_sched_yield() stats */
583         unsigned int yld_exp_empty;
584         unsigned int yld_act_empty;
585         unsigned int yld_both_empty;
586         unsigned int yld_count;
587
588         /* schedule() stats */
589         unsigned int sched_switch;
590         unsigned int sched_count;
591         unsigned int sched_goidle;
592
593         /* try_to_wake_up() stats */
594         unsigned int ttwu_count;
595         unsigned int ttwu_local;
596
597         /* BKL stats */
598         unsigned int bkl_count;
599 #endif
600         struct lock_class_key rq_lock_key;
601 };
602
603 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
604
605 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
606 {
607         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
608 }
609
610 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
611 {
612 #ifdef CONFIG_SMP
613         return rq->cpu;
614 #else
615         return 0;
616 #endif
617 }
618
619 /*
620  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
621  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
622  *
623  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
624  * preempt-disabled sections.
625  */
626 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
627         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
628
629 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
630 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
631 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
632 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
633
634 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
635 {
636         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
637 }
638
639 /*
640  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
641  */
642 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
643 # define const_debug __read_mostly
644 #else
645 # define const_debug static const
646 #endif
647
648 /*
649  * Debugging: various feature bits
650  */
651
652 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
653         __SCHED_FEAT_##name ,
654
655 enum {
656 #include "sched_features.h"
657 };
658
659 #undef SCHED_FEAT
660
661 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
662         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
663
664 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
665 #include "sched_features.h"
666         0;
667
668 #undef SCHED_FEAT
669
670 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
671 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
672         #name ,
673
674 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
675 #include "sched_features.h"
676         NULL
677 };
678
679 #undef SCHED_FEAT
680
681 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
682 {
683         filp->private_data = inode->i_private;
684         return 0;
685 }
686
687 static ssize_t
688 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
689                 size_t cnt, loff_t *ppos)
690 {
691         char *buf;
692         int r = 0;
693         int len = 0;
694         int i;
695
696         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
697                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
698                 len += 4;
699         }
700
701         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
702         if (!buf)
703                 return -ENOMEM;
704
705         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
706                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
707                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
708                 else
709                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
710         }
711
712         r += sprintf(buf + r, "\n");
713         WARN_ON(r >= len + 2);
714
715         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
716
717         kfree(buf);
718
719         return r;
720 }
721
722 static ssize_t
723 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
724                 size_t cnt, loff_t *ppos)
725 {
726         char buf[64];
727         char *cmp = buf;
728         int neg = 0;
729         int i;
730
731         if (cnt > 63)
732                 cnt = 63;
733
734         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
735                 return -EFAULT;
736
737         buf[cnt] = 0;
738
739         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
740                 neg = 1;
741                 cmp += 3;
742         }
743
744         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
745                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
746
747                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
748                         if (neg)
749                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
750                         else
751                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
752                         break;
753                 }
754         }
755
756         if (!sched_feat_names[i])
757                 return -EINVAL;
758
759         filp->f_pos += cnt;
760
761         return cnt;
762 }
763
764 static struct file_operations sched_feat_fops = {
765         .open   = sched_feat_open,
766         .read   = sched_feat_read,
767         .write  = sched_feat_write,
768 };
769
770 static __init int sched_init_debug(void)
771 {
772         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
773                         &sched_feat_fops);
774
775         return 0;
776 }
777 late_initcall(sched_init_debug);
778
779 #endif
780
781 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
782
783 /*
784  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
785  * Limited because this is done with IRQs disabled.
786  */
787 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
788
789 /*
790  * ratelimit for updating the group shares.
791  * default: 0.5ms
792  */
793 const_debug unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 500000;
794
795 /*
796  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
797  * default: 1s
798  */
799 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
800
801 static __read_mostly int scheduler_running;
802
803 /*
804  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
805  * default: 0.95s
806  */
807 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
808
809 static inline u64 global_rt_period(void)
810 {
811         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
812 }
813
814 static inline u64 global_rt_runtime(void)
815 {
816         if (sysctl_sched_rt_period < 0)
817                 return RUNTIME_INF;
818
819         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
820 }
821
822 #ifndef prepare_arch_switch
823 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
824 #endif
825 #ifndef finish_arch_switch
826 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
827 #endif
828
829 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
830 {
831         return rq->curr == p;
832 }
833
834 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
835 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
836 {
837         return task_current(rq, p);
838 }
839
840 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
841 {
842 }
843
844 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
845 {
846 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
847         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
848         rq->lock.owner = current;
849 #endif
850         /*
851          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
852          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
853          * prev into current:
854          */
855         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
856
857         spin_unlock_irq(&rq->lock);
858 }
859
860 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
861 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
862 {
863 #ifdef CONFIG_SMP
864         return p->oncpu;
865 #else
866         return task_current(rq, p);
867 #endif
868 }
869
870 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
871 {
872 #ifdef CONFIG_SMP
873         /*
874          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
875          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
876          * here.
877          */
878         next->oncpu = 1;
879 #endif
880 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
881         spin_unlock_irq(&rq->lock);
882 #else
883         spin_unlock(&rq->lock);
884 #endif
885 }
886
887 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
888 {
889 #ifdef CONFIG_SMP
890         /*
891          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
892          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
893          * finished.
894          */
895         smp_wmb();
896         prev->oncpu = 0;
897 #endif
898 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
899         local_irq_enable();
900 #endif
901 }
902 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
903
904 /*
905  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
906  * Must be called interrupts disabled.
907  */
908 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
909         __acquires(rq->lock)
910 {
911         for (;;) {
912                 struct rq *rq = task_rq(p);
913                 spin_lock(&rq->lock);
914                 if (likely(rq == task_rq(p)))
915                         return rq;
916                 spin_unlock(&rq->lock);
917         }
918 }
919
920 /*
921  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
922  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
923  * explicitly disabling preemption.
924  */
925 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
926         __acquires(rq->lock)
927 {
928         struct rq *rq;
929
930         for (;;) {
931                 local_irq_save(*flags);
932                 rq = task_rq(p);
933                 spin_lock(&rq->lock);
934                 if (likely(rq == task_rq(p)))
935                         return rq;
936                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
937         }
938 }
939
940 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
941         __releases(rq->lock)
942 {
943         spin_unlock(&rq->lock);
944 }
945
946 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
947         __releases(rq->lock)
948 {
949         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
950 }
951
952 /*
953  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
954  */
955 static struct rq *this_rq_lock(void)
956         __acquires(rq->lock)
957 {
958         struct rq *rq;
959
960         local_irq_disable();
961         rq = this_rq();
962         spin_lock(&rq->lock);
963
964         return rq;
965 }
966
967 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
968
969 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
970 {
971         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
972 }
973
974 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
975 /*
976  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
977  *
978  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
979  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
980  * reschedule event.
981  *
982  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
983  * rq->lock.
984  */
985 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
986 {
987         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
988 }
989
990 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
991 {
992         unsigned long flags;
993
994         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
995         resched_task(rq->curr);
996         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
997 }
998
999 enum {
1000         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
1001         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
1002         HRTICK_BLOCK,           /* stop hrtick operations */
1003 };
1004
1005 /*
1006  * Use hrtick when:
1007  *  - enabled by features
1008  *  - hrtimer is actually high res
1009  */
1010 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1011 {
1012         if (!sched_feat(HRTICK))
1013                 return 0;
1014         if (unlikely(test_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags)))
1015                 return 0;
1016         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1017 }
1018
1019 /*
1020  * Called to set the hrtick timer state.
1021  *
1022  * called with rq->lock held and irqs disabled
1023  */
1024 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
1025 {
1026         assert_spin_locked(&rq->lock);
1027
1028         /*
1029          * preempt at: now + delay
1030          */
1031         rq->hrtick_expire =
1032                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
1033         /*
1034          * indicate we need to program the timer
1035          */
1036         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1037         if (reset)
1038                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1039
1040         /*
1041          * New slices are called from the schedule path and don't need a
1042          * forced reschedule.
1043          */
1044         if (reset)
1045                 resched_hrt(rq->curr);
1046 }
1047
1048 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1049 {
1050         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1051                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1052 }
1053
1054 /*
1055  * Update the timer from the possible pending state.
1056  */
1057 static void hrtick_set(struct rq *rq)
1058 {
1059         ktime_t time;
1060         int set, reset;
1061         unsigned long flags;
1062
1063         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1064
1065         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1066         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1067         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1068         time = rq->hrtick_expire;
1069         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
1070         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1071
1072         if (set) {
1073                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
1074                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1075                         resched_rq(rq);
1076         } else
1077                 hrtick_clear(rq);
1078 }
1079
1080 /*
1081  * High-resolution timer tick.
1082  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1083  */
1084 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1085 {
1086         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1087
1088         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1089
1090         spin_lock(&rq->lock);
1091         update_rq_clock(rq);
1092         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1093         spin_unlock(&rq->lock);
1094
1095         return HRTIMER_NORESTART;
1096 }
1097
1098 #ifdef CONFIG_SMP
1099 static void hotplug_hrtick_disable(int cpu)
1100 {
1101         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1102         unsigned long flags;
1103
1104         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1105         rq->hrtick_flags = 0;
1106         __set_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1107         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1108
1109         hrtick_clear(rq);
1110 }
1111
1112 static void hotplug_hrtick_enable(int cpu)
1113 {
1114         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1115         unsigned long flags;
1116
1117         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1118         __clear_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1119         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1120 }
1121
1122 static int
1123 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1124 {
1125         int cpu = (int)(long)hcpu;
1126
1127         switch (action) {
1128         case CPU_UP_CANCELED:
1129         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1130         case CPU_DOWN_PREPARE:
1131         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1132         case CPU_DEAD:
1133         case CPU_DEAD_FROZEN:
1134                 hotplug_hrtick_disable(cpu);
1135                 return NOTIFY_OK;
1136
1137         case CPU_UP_PREPARE:
1138         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1139         case CPU_DOWN_FAILED:
1140         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
1141         case CPU_ONLINE:
1142         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1143                 hotplug_hrtick_enable(cpu);
1144                 return NOTIFY_OK;
1145         }
1146
1147         return NOTIFY_DONE;
1148 }
1149
1150 static void init_hrtick(void)
1151 {
1152         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1153 }
1154 #endif /* CONFIG_SMP */
1155
1156 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1157 {
1158         rq->hrtick_flags = 0;
1159         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1160         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1161         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1162 }
1163
1164 void hrtick_resched(void)
1165 {
1166         struct rq *rq;
1167         unsigned long flags;
1168
1169         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1170                 return;
1171
1172         local_irq_save(flags);
1173         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1174         hrtick_set(rq);
1175         local_irq_restore(flags);
1176 }
1177 #else
1178 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1179 {
1180 }
1181
1182 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1183 {
1184 }
1185
1186 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1187 {
1188 }
1189
1190 void hrtick_resched(void)
1191 {
1192 }
1193
1194 static inline void init_hrtick(void)
1195 {
1196 }
1197 #endif
1198
1199 /*
1200  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1201  *
1202  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1203  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1204  * the target CPU.
1205  */
1206 #ifdef CONFIG_SMP
1207
1208 #ifndef tsk_is_polling
1209 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1210 #endif
1211
1212 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1213 {
1214         int cpu;
1215
1216         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1217
1218         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1219                 return;
1220
1221         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1222
1223         cpu = task_cpu(p);
1224         if (cpu == smp_processor_id())
1225                 return;
1226
1227         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1228         smp_mb();
1229         if (!tsk_is_polling(p))
1230                 smp_send_reschedule(cpu);
1231 }
1232
1233 static void resched_cpu(int cpu)
1234 {
1235         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1236         unsigned long flags;
1237
1238         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1239                 return;
1240         resched_task(cpu_curr(cpu));
1241         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1242 }
1243
1244 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1245 /*
1246  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1247  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1248  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1249  * idle system the next event might even be infinite time into the
1250  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1251  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1252  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1253  * wheel for the next timer event.
1254  */
1255 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1256 {
1257         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1258
1259         if (cpu == smp_processor_id())
1260                 return;
1261
1262         /*
1263          * This is safe, as this function is called with the timer
1264          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1265          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1266          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1267          * timer into account automatically.
1268          */
1269         if (rq->curr != rq->idle)
1270                 return;
1271
1272         /*
1273          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1274          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1275          * idle task through an additional NOOP schedule()
1276          */
1277         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1278
1279         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1280         smp_mb();
1281         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1282                 smp_send_reschedule(cpu);
1283 }
1284 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1285
1286 #else /* !CONFIG_SMP */
1287 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1288 {
1289         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1290         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1291 }
1292 #endif /* CONFIG_SMP */
1293
1294 #if BITS_PER_LONG == 32
1295 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1296 #else
1297 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1298 #endif
1299
1300 #define WMULT_SHIFT     32
1301
1302 /*
1303  * Shift right and round:
1304  */
1305 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1306
1307 /*
1308  * delta *= weight / lw
1309  */
1310 static unsigned long
1311 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1312                 struct load_weight *lw)
1313 {
1314         u64 tmp;
1315
1316         if (!lw->inv_weight) {
1317                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1318                         lw->inv_weight = 1;
1319                 else
1320                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1321                                 / (lw->weight+1);
1322         }
1323
1324         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1325         /*
1326          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1327          */
1328         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1329                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1330                         WMULT_SHIFT/2);
1331         else
1332                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1333
1334         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1335 }
1336
1337 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1338 {
1339         lw->weight += inc;
1340         lw->inv_weight = 0;
1341 }
1342
1343 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1344 {
1345         lw->weight -= dec;
1346         lw->inv_weight = 0;
1347 }
1348
1349 /*
1350  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1351  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1352  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1353  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1354  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1355  * slice expiry etc.
1356  */
1357
1358 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1359 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1360
1361 /*
1362  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1363  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1364  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1365  * that remained on nice 0.
1366  *
1367  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1368  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1369  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1370  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1371  * the relative distance between them is ~25%.)
1372  */
1373 static const int prio_to_weight[40] = {
1374  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1375  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1376  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1377  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1378  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1379  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1380  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1381  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1382 };
1383
1384 /*
1385  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1386  *
1387  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1388  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1389  * into multiplications:
1390  */
1391 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1392  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1393  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1394  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1395  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1396  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1397  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1398  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1399  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1400 };
1401
1402 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1403
1404 /*
1405  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1406  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1407  * structures to the load-balancing proper:
1408  */
1409 struct rq_iterator {
1410         void *arg;
1411         struct task_struct *(*start)(void *);
1412         struct task_struct *(*next)(void *);
1413 };
1414
1415 #ifdef CONFIG_SMP
1416 static unsigned long
1417 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1418               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1419               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1420               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1421
1422 static int
1423 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1424                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1425                    struct rq_iterator *iterator);
1426 #endif
1427
1428 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1429 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1430 #else
1431 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1432 #endif
1433
1434 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1435 {
1436         update_load_add(&rq->load, load);
1437 }
1438
1439 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1440 {
1441         update_load_sub(&rq->load, load);
1442 }
1443
1444 #ifdef CONFIG_SMP
1445 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1446 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1447 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1448
1449 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1450 {
1451         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1452
1453         if (rq->nr_running)
1454                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / rq->nr_running;
1455
1456         return rq->avg_load_per_task;
1457 }
1458
1459 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1460
1461 typedef void (*tg_visitor)(struct task_group *, int, struct sched_domain *);
1462
1463 /*
1464  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1465  * leaving it for the final time.
1466  */
1467 static void
1468 walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, int cpu, struct sched_domain *sd)
1469 {
1470         struct task_group *parent, *child;
1471
1472         rcu_read_lock();
1473         parent = &root_task_group;
1474 down:
1475         (*down)(parent, cpu, sd);
1476         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1477                 parent = child;
1478                 goto down;
1479
1480 up:
1481                 continue;
1482         }
1483         (*up)(parent, cpu, sd);
1484
1485         child = parent;
1486         parent = parent->parent;
1487         if (parent)
1488                 goto up;
1489         rcu_read_unlock();
1490 }
1491
1492 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1493
1494 /*
1495  * Calculate and set the cpu's group shares.
1496  */
1497 static void
1498 __update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1499                           unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1500 {
1501         int boost = 0;
1502         unsigned long shares;
1503         unsigned long rq_weight;
1504
1505         if (!tg->se[cpu])
1506                 return;
1507
1508         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->load.weight;
1509
1510         /*
1511          * If there are currently no tasks on the cpu pretend there is one of
1512          * average load so that when a new task gets to run here it will not
1513          * get delayed by group starvation.
1514          */
1515         if (!rq_weight) {
1516                 boost = 1;
1517                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1518         }
1519
1520         if (unlikely(rq_weight > sd_rq_weight))
1521                 rq_weight = sd_rq_weight;
1522
1523         /*
1524          *           \Sum shares * rq_weight
1525          * shares =  -----------------------
1526          *               \Sum rq_weight
1527          *
1528          */
1529         shares = (sd_shares * rq_weight) / (sd_rq_weight + 1);
1530
1531         /*
1532          * record the actual number of shares, not the boosted amount.
1533          */
1534         tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1535         tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = rq_weight;
1536
1537         if (shares < MIN_SHARES)
1538                 shares = MIN_SHARES;
1539         else if (shares > MAX_SHARES)
1540                 shares = MAX_SHARES;
1541
1542         __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1543 }
1544
1545 /*
1546  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1547  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1548  * parent group depends on the shares of its child groups.
1549  */
1550 static void
1551 tg_shares_up(struct task_group *tg, int cpu, struct sched_domain *sd)
1552 {
1553         unsigned long rq_weight = 0;
1554         unsigned long shares = 0;
1555         int i;
1556
1557         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1558                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1559                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1560         }
1561
1562         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1563                 shares = tg->shares;
1564
1565         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1566                 shares = tg->shares;
1567
1568         if (!rq_weight)
1569                 rq_weight = cpus_weight(sd->span) * NICE_0_LOAD;
1570
1571         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1572                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
1573                 unsigned long flags;
1574
1575                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1576                 __update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1577                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1578         }
1579 }
1580
1581 /*
1582  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1583  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1584  * group is a fraction of its parents load.
1585  */
1586 static void
1587 tg_load_down(struct task_group *tg, int cpu, struct sched_domain *sd)
1588 {
1589         unsigned long load;
1590
1591         if (!tg->parent) {
1592                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1593         } else {
1594                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1595                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1596                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1597         }
1598
1599         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1600 }
1601
1602 static void
1603 tg_nop(struct task_group *tg, int cpu, struct sched_domain *sd)
1604 {
1605 }
1606
1607 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1608 {
1609         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1610         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1611
1612         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1613                 sd->last_update = now;
1614                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, 0, sd);
1615         }
1616 }
1617
1618 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1619 {
1620         spin_unlock(&rq->lock);
1621         update_shares(sd);
1622         spin_lock(&rq->lock);
1623 }
1624
1625 static void update_h_load(int cpu)
1626 {
1627         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, cpu, NULL);
1628 }
1629
1630 #else
1631
1632 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1633 {
1634 }
1635
1636 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1637 {
1638 }
1639
1640 #endif
1641
1642 #endif
1643
1644 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1645 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1646 {
1647 #ifdef CONFIG_SMP
1648         cfs_rq->shares = shares;
1649 #endif
1650 }
1651 #endif
1652
1653 #include "sched_stats.h"
1654 #include "sched_idletask.c"
1655 #include "sched_fair.c"
1656 #include "sched_rt.c"
1657 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1658 # include "sched_debug.c"
1659 #endif
1660
1661 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1662 #define for_each_class(class) \
1663    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1664
1665 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1666 {
1667         rq->nr_running++;
1668 }
1669
1670 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1671 {
1672         rq->nr_running--;
1673 }
1674
1675 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1676 {
1677         if (task_has_rt_policy(p)) {
1678                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1679                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1680                 return;
1681         }
1682
1683         /*
1684          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1685          */
1686         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1687                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1688                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1689                 return;
1690         }
1691
1692         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1693         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1694 }
1695
1696 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1697 {
1698         s64 diff = sample - *avg;
1699         *avg += diff >> 3;
1700 }
1701
1702 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1703 {
1704         sched_info_queued(p);
1705         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1706         p->se.on_rq = 1;
1707 }
1708
1709 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1710 {
1711         if (sleep && p->se.last_wakeup) {
1712                 update_avg(&p->se.avg_overlap,
1713                            p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1714                 p->se.last_wakeup = 0;
1715         }
1716
1717         sched_info_dequeued(p);
1718         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1719         p->se.on_rq = 0;
1720 }
1721
1722 /*
1723  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1724  */
1725 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1726 {
1727         return p->static_prio;
1728 }
1729
1730 /*
1731  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1732  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1733  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1734  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1735  * estimator recalculates.
1736  */
1737 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1738 {
1739         int prio;
1740
1741         if (task_has_rt_policy(p))
1742                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1743         else
1744                 prio = __normal_prio(p);
1745         return prio;
1746 }
1747
1748 /*
1749  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1750  * taken into account by the scheduler. This value might
1751  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1752  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1753  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1754  */
1755 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1756 {
1757         p->normal_prio = normal_prio(p);
1758         /*
1759          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1760          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1761          * to the normal priority:
1762          */
1763         if (!rt_prio(p->prio))
1764                 return p->normal_prio;
1765         return p->prio;
1766 }
1767
1768 /*
1769  * activate_task - move a task to the runqueue.
1770  */
1771 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1772 {
1773         if (task_contributes_to_load(p))
1774                 rq->nr_uninterruptible--;
1775
1776         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1777         inc_nr_running(rq);
1778 }
1779
1780 /*
1781  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1782  */
1783 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1784 {
1785         if (task_contributes_to_load(p))
1786                 rq->nr_uninterruptible++;
1787
1788         dequeue_task(rq, p, sleep);
1789         dec_nr_running(rq);
1790 }
1791
1792 /**
1793  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1794  * @p: the task in question.
1795  */
1796 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1797 {
1798         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1799 }
1800
1801 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1802 {
1803         set_task_rq(p, cpu);
1804 #ifdef CONFIG_SMP
1805         /*
1806          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1807          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1808          * per-task data have been completed by this moment.
1809          */
1810         smp_wmb();
1811         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1812 #endif
1813 }
1814
1815 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1816                                        const struct sched_class *prev_class,
1817                                        int oldprio, int running)
1818 {
1819         if (prev_class != p->sched_class) {
1820                 if (prev_class->switched_from)
1821                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1822                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1823         } else
1824                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1825 }
1826
1827 #ifdef CONFIG_SMP
1828
1829 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1830 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1831 {
1832         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1833 }
1834
1835 /*
1836  * Is this task likely cache-hot:
1837  */
1838 static int
1839 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1840 {
1841         s64 delta;
1842
1843         /*
1844          * Buddy candidates are cache hot:
1845          */
1846         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
1847                 return 1;
1848
1849         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1850                 return 0;
1851
1852         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1853                 return 1;
1854         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1855                 return 0;
1856
1857         delta = now - p->se.exec_start;
1858
1859         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1860 }
1861
1862
1863 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1864 {
1865         int old_cpu = task_cpu(p);
1866         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1867         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1868                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1869         u64 clock_offset;
1870
1871         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1872
1873 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1874         if (p->se.wait_start)
1875                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1876         if (p->se.sleep_start)
1877                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1878         if (p->se.block_start)
1879                 p->se.block_start -= clock_offset;
1880         if (old_cpu != new_cpu) {
1881                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1882                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1883                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1884         }
1885 #endif
1886         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1887                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1888
1889         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1890 }
1891
1892 struct migration_req {
1893         struct list_head list;
1894
1895         struct task_struct *task;
1896         int dest_cpu;
1897
1898         struct completion done;
1899 };
1900
1901 /*
1902  * The task's runqueue lock must be held.
1903  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1904  */
1905 static int
1906 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1907 {
1908         struct rq *rq = task_rq(p);
1909
1910         /*
1911          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1912          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1913          */
1914         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1915                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1916                 return 0;
1917         }
1918
1919         init_completion(&req->done);
1920         req->task = p;
1921         req->dest_cpu = dest_cpu;
1922         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1923
1924         return 1;
1925 }
1926
1927 /*
1928  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1929  *
1930  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1931  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1932  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1933  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1934  * waiting to become inactive.
1935  */
1936 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1937 {
1938         unsigned long flags;
1939         int running, on_rq;
1940         struct rq *rq;
1941
1942         for (;;) {
1943                 /*
1944                  * We do the initial early heuristics without holding
1945                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1946                  * the runqueue lock when things look like they will
1947                  * work out!
1948                  */
1949                 rq = task_rq(p);
1950
1951                 /*
1952                  * If the task is actively running on another CPU
1953                  * still, just relax and busy-wait without holding
1954                  * any locks.
1955                  *
1956                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1957                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1958                  * But we don't care, since "task_running()" will
1959                  * return false if the runqueue has changed and p
1960                  * is actually now running somewhere else!
1961                  */
1962                 while (task_running(rq, p))
1963                         cpu_relax();
1964
1965                 /*
1966                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1967                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1968                  * just go back and repeat.
1969                  */
1970                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1971                 running = task_running(rq, p);
1972                 on_rq = p->se.on_rq;
1973                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1974
1975                 /*
1976                  * Was it really running after all now that we
1977                  * checked with the proper locks actually held?
1978                  *
1979                  * Oops. Go back and try again..
1980                  */
1981                 if (unlikely(running)) {
1982                         cpu_relax();
1983                         continue;
1984                 }
1985
1986                 /*
1987                  * It's not enough that it's not actively running,
1988                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1989                  * preempted!
1990                  *
1991                  * So if it wa still runnable (but just not actively
1992                  * running right now), it's preempted, and we should
1993                  * yield - it could be a while.
1994                  */
1995                 if (unlikely(on_rq)) {
1996                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1997                         continue;
1998                 }
1999
2000                 /*
2001                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2002                  * runnable, which means that it will never become
2003                  * running in the future either. We're all done!
2004                  */
2005                 break;
2006         }
2007 }
2008
2009 /***
2010  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2011  * @p: the to-be-kicked thread
2012  *
2013  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2014  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2015  *
2016  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2017  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2018  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2019  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2020  * achieved as well.
2021  */
2022 void kick_process(struct task_struct *p)
2023 {
2024         int cpu;
2025
2026         preempt_disable();
2027         cpu = task_cpu(p);
2028         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2029                 smp_send_reschedule(cpu);
2030         preempt_enable();
2031 }
2032
2033 /*
2034  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2035  * according to the scheduling class and "nice" value.
2036  *
2037  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2038  * balance conservatively.
2039  */
2040 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2041 {
2042         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2043         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2044
2045         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2046                 return total;
2047
2048         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2049 }
2050
2051 /*
2052  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2053  * according to the scheduling class and "nice" value.
2054  */
2055 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2056 {
2057         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2058         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2059
2060         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2061                 return total;
2062
2063         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2064 }
2065
2066 /*
2067  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2068  * domain.
2069  */
2070 static struct sched_group *
2071 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2072 {
2073         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2074         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2075         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2076         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2077
2078         do {
2079                 unsigned long load, avg_load;
2080                 int local_group;
2081                 int i;
2082
2083                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2084                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2085                         continue;
2086
2087                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2088
2089                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2090                 avg_load = 0;
2091
2092                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2093                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2094                         if (local_group)
2095                                 load = source_load(i, load_idx);
2096                         else
2097                                 load = target_load(i, load_idx);
2098
2099                         avg_load += load;
2100                 }
2101
2102                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2103                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2104                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2105
2106                 if (local_group) {
2107                         this_load = avg_load;
2108                         this = group;
2109                 } else if (avg_load < min_load) {
2110                         min_load = avg_load;
2111                         idlest = group;
2112                 }
2113         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2114
2115         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2116                 return NULL;
2117         return idlest;
2118 }
2119
2120 /*
2121  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2122  */
2123 static int
2124 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2125                 cpumask_t *tmp)
2126 {
2127         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2128         int idlest = -1;
2129         int i;
2130
2131         /* Traverse only the allowed CPUs */
2132         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2133
2134         for_each_cpu_mask(i, *tmp) {
2135                 load = weighted_cpuload(i);
2136
2137                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2138                         min_load = load;
2139                         idlest = i;
2140                 }
2141         }
2142
2143         return idlest;
2144 }
2145
2146 /*
2147  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2148  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2149  * SD_BALANCE_EXEC.
2150  *
2151  * Balance, ie. select the least loaded group.
2152  *
2153  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2154  *
2155  * preempt must be disabled.
2156  */
2157 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2158 {
2159         struct task_struct *t = current;
2160         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2161
2162         for_each_domain(cpu, tmp) {
2163                 /*
2164                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2165                  */
2166                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2167                         break;
2168                 if (tmp->flags & flag)
2169                         sd = tmp;
2170         }
2171
2172         if (sd)
2173                 update_shares(sd);
2174
2175         while (sd) {
2176                 cpumask_t span, tmpmask;
2177                 struct sched_group *group;
2178                 int new_cpu, weight;
2179
2180                 if (!(sd->flags & flag)) {
2181                         sd = sd->child;
2182                         continue;
2183                 }
2184
2185                 span = sd->span;
2186                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2187                 if (!group) {
2188                         sd = sd->child;
2189                         continue;
2190                 }
2191
2192                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2193                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2194                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2195                         sd = sd->child;
2196                         continue;
2197                 }
2198
2199                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2200                 cpu = new_cpu;
2201                 sd = NULL;
2202                 weight = cpus_weight(span);
2203                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2204                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2205                                 break;
2206                         if (tmp->flags & flag)
2207                                 sd = tmp;
2208                 }
2209                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2210         }
2211
2212         return cpu;
2213 }
2214
2215 #endif /* CONFIG_SMP */
2216
2217 /***
2218  * try_to_wake_up - wake up a thread
2219  * @p: the to-be-woken-up thread
2220  * @state: the mask of task states that can be woken
2221  * @sync: do a synchronous wakeup?
2222  *
2223  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2224  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2225  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2226  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2227  * runnable without the overhead of this.
2228  *
2229  * returns failure only if the task is already active.
2230  */
2231 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2232 {
2233         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2234         unsigned long flags;
2235         long old_state;
2236         struct rq *rq;
2237
2238         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2239                 sync = 0;
2240
2241 #ifdef CONFIG_SMP
2242         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE)) {
2243                 struct sched_domain *sd;
2244
2245                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2246                 cpu = task_cpu(p);
2247
2248                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2249                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2250                                 update_shares(sd);
2251                                 break;
2252                         }
2253                 }
2254         }
2255 #endif
2256
2257         smp_wmb();
2258         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2259         old_state = p->state;
2260         if (!(old_state & state))
2261                 goto out;
2262
2263         if (p->se.on_rq)
2264                 goto out_running;
2265
2266         cpu = task_cpu(p);
2267         orig_cpu = cpu;
2268         this_cpu = smp_processor_id();
2269
2270 #ifdef CONFIG_SMP
2271         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2272                 goto out_activate;
2273
2274         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2275         if (cpu != orig_cpu) {
2276                 set_task_cpu(p, cpu);
2277                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2278                 /* might preempt at this point */
2279                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2280                 old_state = p->state;
2281                 if (!(old_state & state))
2282                         goto out;
2283                 if (p->se.on_rq)
2284                         goto out_running;
2285
2286                 this_cpu = smp_processor_id();
2287                 cpu = task_cpu(p);
2288         }
2289
2290 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2291         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2292         if (cpu == this_cpu)
2293                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2294         else {
2295                 struct sched_domain *sd;
2296                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2297                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2298                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2299                                 break;
2300                         }
2301                 }
2302         }
2303 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2304
2305 out_activate:
2306 #endif /* CONFIG_SMP */
2307         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2308         if (sync)
2309                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2310         if (orig_cpu != cpu)
2311                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2312         if (cpu == this_cpu)
2313                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2314         else
2315                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2316         update_rq_clock(rq);
2317         activate_task(rq, p, 1);
2318         success = 1;
2319
2320 out_running:
2321         check_preempt_curr(rq, p);
2322
2323         p->state = TASK_RUNNING;
2324 #ifdef CONFIG_SMP
2325         if (p->sched_class->task_wake_up)
2326                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2327 #endif
2328 out:
2329         current->se.last_wakeup = current->se.sum_exec_runtime;
2330
2331         task_rq_unlock(rq, &flags);
2332
2333         return success;
2334 }
2335
2336 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2337 {
2338         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2339 }
2340 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2341
2342 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2343 {
2344         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2345 }
2346
2347 /*
2348  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2349  * p is forked by current.
2350  *
2351  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2352  */
2353 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2354 {
2355         p->se.exec_start                = 0;
2356         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2357         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2358         p->se.last_wakeup               = 0;
2359         p->se.avg_overlap               = 0;
2360
2361 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2362         p->se.wait_start                = 0;
2363         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2364         p->se.sleep_start               = 0;
2365         p->se.block_start               = 0;
2366         p->se.sleep_max                 = 0;
2367         p->se.block_max                 = 0;
2368         p->se.exec_max                  = 0;
2369         p->se.slice_max                 = 0;
2370         p->se.wait_max                  = 0;
2371 #endif
2372
2373         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2374         p->se.on_rq = 0;
2375         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2376
2377 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2378         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2379 #endif
2380
2381         /*
2382          * We mark the process as running here, but have not actually
2383          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2384          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2385          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2386          */
2387         p->state = TASK_RUNNING;
2388 }
2389
2390 /*
2391  * fork()/clone()-time setup:
2392  */
2393 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2394 {
2395         int cpu = get_cpu();
2396
2397         __sched_fork(p);
2398
2399 #ifdef CONFIG_SMP
2400         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2401 #endif
2402         set_task_cpu(p, cpu);
2403
2404         /*
2405          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2406          */
2407         p->prio = current->normal_prio;
2408         if (!rt_prio(p->prio))
2409                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2410
2411 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2412         if (likely(sched_info_on()))
2413                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2414 #endif
2415 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2416         p->oncpu = 0;
2417 #endif
2418 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2419         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2420         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2421 #endif
2422         put_cpu();
2423 }
2424
2425 /*
2426  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2427  *
2428  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2429  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2430  * on the runqueue and wakes it.
2431  */
2432 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2433 {
2434         unsigned long flags;
2435         struct rq *rq;
2436
2437         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2438         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2439         update_rq_clock(rq);
2440
2441         p->prio = effective_prio(p);
2442
2443         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2444                 activate_task(rq, p, 0);
2445         } else {
2446                 /*
2447                  * Let the scheduling class do new task startup
2448                  * management (if any):
2449                  */
2450                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2451                 inc_nr_running(rq);
2452         }
2453         check_preempt_curr(rq, p);
2454 #ifdef CONFIG_SMP
2455         if (p->sched_class->task_wake_up)
2456                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2457 #endif
2458         task_rq_unlock(rq, &flags);
2459 }
2460
2461 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2462
2463 /**
2464  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2465  * @notifier: notifier struct to register
2466  */
2467 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2468 {
2469         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2470 }
2471 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2472
2473 /**
2474  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2475  * @notifier: notifier struct to unregister
2476  *
2477  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2478  */
2479 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2480 {
2481         hlist_del(&notifier->link);
2482 }
2483 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2484
2485 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2486 {
2487         struct preempt_notifier *notifier;
2488         struct hlist_node *node;
2489
2490         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2491                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2492 }
2493
2494 static void
2495 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2496                                  struct task_struct *next)
2497 {
2498         struct preempt_notifier *notifier;
2499         struct hlist_node *node;
2500
2501         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2502                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2503 }
2504
2505 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2506
2507 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2508 {
2509 }
2510
2511 static void
2512 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2513                                  struct task_struct *next)
2514 {
2515 }
2516
2517 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2518
2519 /**
2520  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2521  * @rq: the runqueue preparing to switch
2522  * @prev: the current task that is being switched out
2523  * @next: the task we are going to switch to.
2524  *
2525  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2526  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2527  * switch.
2528  *
2529  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2530  * hooks.
2531  */
2532 static inline void
2533 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2534                     struct task_struct *next)
2535 {
2536         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2537         prepare_lock_switch(rq, next);
2538         prepare_arch_switch(next);
2539 }
2540
2541 /**
2542  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2543  * @rq: runqueue associated with task-switch
2544  * @prev: the thread we just switched away from.
2545  *
2546  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2547  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2548  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2549  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2550  *
2551  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2552  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2553  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2554  * details.)
2555  */
2556 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2557         __releases(rq->lock)
2558 {
2559         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2560         long prev_state;
2561
2562         rq->prev_mm = NULL;
2563
2564         /*
2565          * A task struct has one reference for the use as "current".
2566          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2567          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2568          * the scheduled task must drop that reference.
2569          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2570          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2571          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2572          * be dropped twice.
2573          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2574          */
2575         prev_state = prev->state;
2576         finish_arch_switch(prev);
2577         finish_lock_switch(rq, prev);
2578 #ifdef CONFIG_SMP
2579         if (current->sched_class->post_schedule)
2580                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2581 #endif
2582
2583         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2584         if (mm)
2585                 mmdrop(mm);
2586         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2587                 /*
2588                  * Remove function-return probe instances associated with this
2589                  * task and put them back on the free list.
2590                  */
2591                 kprobe_flush_task(prev);
2592                 put_task_struct(prev);
2593         }
2594 }
2595
2596 /**
2597  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2598  * @prev: the thread we just switched away from.
2599  */
2600 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2601         __releases(rq->lock)
2602 {
2603         struct rq *rq = this_rq();
2604
2605         finish_task_switch(rq, prev);
2606 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2607         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2608         preempt_enable();
2609 #endif
2610         if (current->set_child_tid)
2611                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2612 }
2613
2614 /*
2615  * context_switch - switch to the new MM and the new
2616  * thread's register state.
2617  */
2618 static inline void
2619 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2620                struct task_struct *next)
2621 {
2622         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2623
2624         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2625         mm = next->mm;
2626         oldmm = prev->active_mm;
2627         /*
2628          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2629          * combine the page table reload and the switch backend into
2630          * one hypercall.
2631          */
2632         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2633
2634         if (unlikely(!mm)) {
2635                 next->active_mm = oldmm;
2636                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2637                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2638         } else
2639                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2640
2641         if (unlikely(!prev->mm)) {
2642                 prev->active_mm = NULL;
2643                 rq->prev_mm = oldmm;
2644         }
2645         /*
2646          * Since the runqueue lock will be released by the next
2647          * task (which is an invalid locking op but in the case
2648          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2649          * do an early lockdep release here:
2650          */
2651 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2652         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2653 #endif
2654
2655         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2656         switch_to(prev, next, prev);
2657
2658         barrier();
2659         /*
2660          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2661          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2662          * frame will be invalid.
2663          */
2664         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2665 }
2666
2667 /*
2668  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2669  *
2670  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2671  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2672  * number of context switches performed since bootup.
2673  */
2674 unsigned long nr_running(void)
2675 {
2676         unsigned long i, sum = 0;
2677
2678         for_each_online_cpu(i)
2679                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2680
2681         return sum;
2682 }
2683
2684 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2685 {
2686         unsigned long i, sum = 0;
2687
2688         for_each_possible_cpu(i)
2689                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2690
2691         /*
2692          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2693          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2694          */
2695         if (unlikely((long)sum < 0))
2696                 sum = 0;
2697
2698         return sum;
2699 }
2700
2701 unsigned long long nr_context_switches(void)
2702 {
2703         int i;
2704         unsigned long long sum = 0;
2705
2706         for_each_possible_cpu(i)
2707                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2708
2709         return sum;
2710 }
2711
2712 unsigned long nr_iowait(void)
2713 {
2714         unsigned long i, sum = 0;
2715
2716         for_each_possible_cpu(i)
2717                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2718
2719         return sum;
2720 }
2721
2722 unsigned long nr_active(void)
2723 {
2724         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2725
2726         for_each_online_cpu(i) {
2727                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2728                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2729         }
2730
2731         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2732                 uninterruptible = 0;
2733
2734         return running + uninterruptible;
2735 }
2736
2737 /*
2738  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2739  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2740  */
2741 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2742 {
2743         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2744         int i, scale;
2745
2746         this_rq->nr_load_updates++;
2747
2748         /* Update our load: */
2749         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2750                 unsigned long old_load, new_load;
2751
2752                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2753
2754                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2755                 new_load = this_load;
2756                 /*
2757                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2758                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2759                  * example.
2760                  */
2761                 if (new_load > old_load)
2762                         new_load += scale-1;
2763                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2764         }
2765 }
2766
2767 #ifdef CONFIG_SMP
2768
2769 /*
2770  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2771  *
2772  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2773  * you need to do so manually before calling.
2774  */
2775 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2776         __acquires(rq1->lock)
2777         __acquires(rq2->lock)
2778 {
2779         BUG_ON(!irqs_disabled());
2780         if (rq1 == rq2) {
2781                 spin_lock(&rq1->lock);
2782                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2783         } else {
2784                 if (rq1 < rq2) {
2785                         spin_lock(&rq1->lock);
2786                         spin_lock(&rq2->lock);
2787                 } else {
2788                         spin_lock(&rq2->lock);
2789                         spin_lock(&rq1->lock);
2790                 }
2791         }
2792         update_rq_clock(rq1);
2793         update_rq_clock(rq2);
2794 }
2795
2796 /*
2797  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2798  *
2799  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2800  * you need to do so manually after calling.
2801  */
2802 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2803         __releases(rq1->lock)
2804         __releases(rq2->lock)
2805 {
2806         spin_unlock(&rq1->lock);
2807         if (rq1 != rq2)
2808                 spin_unlock(&rq2->lock);
2809         else
2810                 __release(rq2->lock);
2811 }
2812
2813 /*
2814  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2815  */
2816 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2817         __releases(this_rq->lock)
2818         __acquires(busiest->lock)
2819         __acquires(this_rq->lock)
2820 {
2821         int ret = 0;
2822
2823         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2824                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2825                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2826                 BUG_ON(1);
2827         }
2828         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2829                 if (busiest < this_rq) {
2830                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2831                         spin_lock(&busiest->lock);
2832                         spin_lock(&this_rq->lock);
2833                         ret = 1;
2834                 } else
2835                         spin_lock(&busiest->lock);
2836         }
2837         return ret;
2838 }
2839
2840 /*
2841  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2842  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2843  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2844  * the cpu_allowed mask is restored.
2845  */
2846 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2847 {
2848         struct migration_req req;
2849         unsigned long flags;
2850         struct rq *rq;
2851
2852         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2853         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2854             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2855                 goto out;
2856
2857         /* force the process onto the specified CPU */
2858         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2859                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2860                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2861
2862                 get_task_struct(mt);
2863                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2864                 wake_up_process(mt);
2865                 put_task_struct(mt);
2866                 wait_for_completion(&req.done);
2867
2868                 return;
2869         }
2870 out:
2871         task_rq_unlock(rq, &flags);
2872 }
2873
2874 /*
2875  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2876  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2877  */
2878 void sched_exec(void)
2879 {
2880         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2881         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2882         put_cpu();
2883         if (new_cpu != this_cpu)
2884                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2885 }
2886
2887 /*
2888  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2889  * Both runqueues must be locked.
2890  */
2891 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2892                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2893 {
2894         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2895         set_task_cpu(p, this_cpu);
2896         activate_task(this_rq, p, 0);
2897         /*
2898          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2899          * to be always true for them.
2900          */
2901         check_preempt_curr(this_rq, p);
2902 }
2903
2904 /*
2905  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2906  */
2907 static
2908 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2909                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2910                      int *all_pinned)
2911 {
2912         /*
2913          * We do not migrate tasks that are:
2914          * 1) running (obviously), or
2915          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2916          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2917          */
2918         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2919                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2920                 return 0;
2921         }
2922         *all_pinned = 0;
2923
2924         if (task_running(rq, p)) {
2925                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2926                 return 0;
2927         }
2928
2929         /*
2930          * Aggressive migration if:
2931          * 1) task is cache cold, or
2932          * 2) too many balance attempts have failed.
2933          */
2934
2935         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2936                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2937 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2938                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2939                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2940                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2941                 }
2942 #endif
2943                 return 1;
2944         }
2945
2946         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2947                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2948                 return 0;
2949         }
2950         return 1;
2951 }
2952
2953 static unsigned long
2954 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2955               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2956               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2957               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2958 {
2959         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
2960         struct task_struct *p;
2961         long rem_load_move = max_load_move;
2962
2963         if (max_load_move == 0)
2964                 goto out;
2965
2966         pinned = 1;
2967
2968         /*
2969          * Start the load-balancing iterator:
2970          */
2971         p = iterator->start(iterator->arg);
2972 next:
2973         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2974                 goto out;
2975
2976         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
2977             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2978                 p = iterator->next(iterator->arg);
2979                 goto next;
2980         }
2981
2982         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2983         pulled++;
2984         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2985
2986         /*
2987          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2988          */
2989         if (rem_load_move > 0) {
2990                 if (p->prio < *this_best_prio)
2991                         *this_best_prio = p->prio;
2992                 p = iterator->next(iterator->arg);
2993                 goto next;
2994         }
2995 out:
2996         /*
2997          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2998          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2999          * inside pull_task().
3000          */
3001         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3002
3003         if (all_pinned)
3004                 *all_pinned = pinned;
3005
3006         return max_load_move - rem_load_move;
3007 }
3008
3009 /*
3010  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3011  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3012  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3013  *
3014  * Called with both runqueues locked.
3015  */
3016 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3017                       unsigned long max_load_move,
3018                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3019                       int *all_pinned)
3020 {
3021         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3022         unsigned long total_load_moved = 0;
3023         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3024
3025         do {
3026                 total_load_moved +=
3027                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3028                                 max_load_move - total_load_moved,
3029                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3030                 class = class->next;
3031
3032                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3033                         break;
3034
3035         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3036
3037         return total_load_moved > 0;
3038 }
3039
3040 static int
3041 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3042                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3043                    struct rq_iterator *iterator)
3044 {
3045         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3046         int pinned = 0;
3047
3048         while (p) {
3049                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3050                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3051                         /*
3052                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3053                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3054                          * stats here rather than inside pull_task().
3055                          */
3056                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3057
3058                         return 1;
3059                 }
3060                 p = iterator->next(iterator->arg);
3061         }
3062
3063         return 0;
3064 }
3065
3066 /*
3067  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3068  * part of active balancing operations within "domain".
3069  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3070  *
3071  * Called with both runqueues locked.
3072  */
3073 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3074                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3075 {
3076         const struct sched_class *class;
3077
3078         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3079                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3080                         return 1;
3081
3082         return 0;
3083 }
3084
3085 /*
3086  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3087  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3088  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3089  */
3090 static struct sched_group *
3091 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3092                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3093                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3094 {
3095         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3096         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3097         unsigned long max_pull;
3098         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3099         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3100         int load_idx, group_imb = 0;
3101 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3102         int power_savings_balance = 1;
3103         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3104         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3105         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3106 #endif
3107
3108         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3109         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3110         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3111
3112         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3113                 load_idx = sd->busy_idx;
3114         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3115                 load_idx = sd->newidle_idx;
3116         else
3117                 load_idx = sd->idle_idx;
3118
3119         do {
3120                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3121                 int local_group;
3122                 int i;
3123                 int __group_imb = 0;
3124                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3125                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3126                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3127                 unsigned long avg_load_per_task;
3128
3129                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3130
3131                 if (local_group)
3132                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3133
3134                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3135                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3136                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3137
3138                 max_cpu_load = 0;
3139                 min_cpu_load = ~0UL;
3140
3141                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3142                         struct rq *rq;
3143
3144                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3145                                 continue;
3146
3147                         rq = cpu_rq(i);
3148
3149                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3150                                 *sd_idle = 0;
3151
3152                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3153                         if (local_group) {
3154                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3155                                         first_idle_cpu = 1;
3156                                         balance_cpu = i;
3157                                 }
3158
3159                                 load = target_load(i, load_idx);
3160                         } else {
3161                                 load = source_load(i, load_idx);
3162                                 if (load > max_cpu_load)
3163                                         max_cpu_load = load;
3164                                 if (min_cpu_load > load)
3165                                         min_cpu_load = load;
3166                         }
3167
3168                         avg_load += load;
3169                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3170                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3171
3172                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3173                 }
3174
3175                 /*
3176                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3177                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3178                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3179                  * to do the newly idle load balance.
3180                  */
3181                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3182                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3183                         *balance = 0;
3184                         goto ret;
3185                 }
3186
3187                 total_load += avg_load;
3188                 total_pwr += group->__cpu_power;
3189
3190                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3191                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3192                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3193
3194
3195                 /*
3196                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3197                  * than the average weight of two tasks.
3198                  *
3199                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3200                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3201                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3202                  *      the hierarchy?
3203                  */
3204                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3205                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3206
3207                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3208                         __group_imb = 1;
3209
3210                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3211
3212                 if (local_group) {
3213                         this_load = avg_load;
3214                         this = group;
3215                         this_nr_running = sum_nr_running;
3216                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3217                 } else if (avg_load > max_load &&
3218                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3219                         max_load = avg_load;
3220                         busiest = group;
3221                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3222                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3223                         group_imb = __group_imb;
3224                 }
3225
3226 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3227                 /*
3228                  * Busy processors will not participate in power savings
3229                  * balance.
3230                  */
3231                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3232                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3233                         goto group_next;
3234
3235                 /*
3236                  * If the local group is idle or completely loaded
3237                  * no need to do power savings balance at this domain
3238                  */
3239                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3240                                     !this_nr_running))
3241                         power_savings_balance = 0;
3242
3243                 /*
3244                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3245                  * don't include that group in power savings calculations
3246                  */
3247                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3248                     || !sum_nr_running)
3249                         goto group_next;
3250
3251                 /*
3252                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3253                  * This is the group from where we need to pick up the load
3254                  * for saving power
3255                  */
3256                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3257                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3258                      first_cpu(group->cpumask) <
3259                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3260                         group_min = group;
3261                         min_nr_running = sum_nr_running;
3262                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3263                                                 sum_nr_running;
3264                 }
3265
3266                 /*
3267                  * Calculate the group which is almost near its
3268                  * capacity but still has some space to pick up some load
3269                  * from other group and save more power
3270                  */
3271                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3272                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3273                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3274                              first_cpu(group->cpumask) >
3275                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3276                                 group_leader = group;
3277                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3278                         }
3279                 }
3280 group_next:
3281 #endif
3282                 group = group->next;
3283         } while (group != sd->groups);
3284
3285         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3286                 goto out_balanced;
3287
3288         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3289
3290         if (this_load >= avg_load ||
3291                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3292                 goto out_balanced;
3293
3294         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3295         if (group_imb)
3296                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3297
3298         /*
3299          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3300          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3301          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3302          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3303          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3304          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3305          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3306          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3307          * appear as very large values with unsigned longs.
3308          */
3309         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3310                 goto out_balanced;
3311
3312         /*
3313          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3314          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3315          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3316          */
3317         if (max_load < avg_load) {
3318                 *imbalance = 0;
3319                 goto small_imbalance;
3320         }
3321
3322         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3323         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3324
3325         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3326         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3327                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3328                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3329
3330         /*
3331          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3332          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3333          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3334          * moved
3335          */
3336         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3337                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3338                 unsigned int imbn;
3339
3340 small_imbalance:
3341                 pwr_move = pwr_now = 0;
3342                 imbn = 2;
3343                 if (this_nr_running) {
3344                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3345                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3346                                 imbn = 1;
3347                 } else
3348                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3349
3350                 if (max_load - this_load + 2*busiest_load_per_task >=
3351                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3352                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3353                         return busiest;
3354                 }
3355
3356                 /*
3357                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3358                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3359                  * moving them.
3360                  */
3361
3362                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3363                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3364                 pwr_now += this->__cpu_power *
3365                                 min(this_load_per_task, this_load);
3366                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3367
3368                 /* Amount of load we'd subtract */
3369                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3370                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3371                 if (max_load > tmp)
3372                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3373                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3374
3375                 /* Amount of load we'd add */
3376                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3377                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3378                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3379                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3380                 else
3381                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3382                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3383                 pwr_move += this->__cpu_power *
3384                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3385                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3386
3387                 /* Move if we gain throughput */
3388                 if (pwr_move > pwr_now)
3389                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3390         }
3391
3392         return busiest;
3393
3394 out_balanced:
3395 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3396         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3397                 goto ret;
3398
3399         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3400                 *imbalance = min_load_per_task;
3401                 return group_min;
3402         }
3403 #endif
3404 ret:
3405         *imbalance = 0;
3406         return NULL;
3407 }
3408
3409 /*
3410  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3411  */
3412 static struct rq *
3413 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3414                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3415 {
3416         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3417         unsigned long max_load = 0;
3418         int i;
3419
3420         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3421                 unsigned long wl;
3422
3423                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3424                         continue;
3425
3426                 rq = cpu_rq(i);
3427                 wl = weighted_cpuload(i);
3428
3429                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3430                         continue;
3431
3432                 if (wl > max_load) {
3433                         max_load = wl;
3434                         busiest = rq;
3435                 }
3436         }
3437
3438         return busiest;
3439 }
3440
3441 /*
3442  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3443  * so long as it is large enough.
3444  */
3445 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3446
3447 /*
3448  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3449  * tasks if there is an imbalance.
3450  */
3451 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3452                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3453                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3454 {
3455         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3456         struct sched_group *group;
3457         unsigned long imbalance;
3458         struct rq *busiest;
3459         unsigned long flags;
3460
3461         cpus_setall(*cpus);
3462
3463         /*
3464          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3465          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3466          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3467          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3468          */
3469         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3470             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3471                 sd_idle = 1;
3472
3473         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);