[S390] cio: css_sch_device_register() can be made static.
[linux-2.6] / 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  */
26
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/module.h>
29 #include <linux/nmi.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/uaccess.h>
32 #include <linux/highmem.h>
33 #include <linux/smp_lock.h>
34 #include <asm/mmu_context.h>
35 #include <linux/interrupt.h>
36 #include <linux/capability.h>
37 #include <linux/completion.h>
38 #include <linux/kernel_stat.h>
39 #include <linux/debug_locks.h>
40 #include <linux/security.h>
41 #include <linux/notifier.h>
42 #include <linux/profile.h>
43 #include <linux/freezer.h>
44 #include <linux/vmalloc.h>
45 #include <linux/blkdev.h>
46 #include <linux/delay.h>
47 #include <linux/smp.h>
48 #include <linux/threads.h>
49 #include <linux/timer.h>
50 #include <linux/rcupdate.h>
51 #include <linux/cpu.h>
52 #include <linux/cpuset.h>
53 #include <linux/percpu.h>
54 #include <linux/kthread.h>
55 #include <linux/seq_file.h>
56 #include <linux/sysctl.h>
57 #include <linux/syscalls.h>
58 #include <linux/times.h>
59 #include <linux/tsacct_kern.h>
60 #include <linux/kprobes.h>
61 #include <linux/delayacct.h>
62 #include <linux/reciprocal_div.h>
63 #include <linux/unistd.h>
64
65 #include <asm/tlb.h>
66
67 /*
68  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
69  * This is default implementation.
70  * Architectures and sub-architectures can override this.
71  */
72 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
73 {
74         return (unsigned long long)jiffies * (1000000000 / HZ);
75 }
76
77 /*
78  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
79  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
80  * and back.
81  */
82 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
83 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
84 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
85
86 /*
87  * 'User priority' is the nice value converted to something we
88  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
89  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
90  */
91 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
92 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
93 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
94
95 /*
96  * Some helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
97  */
98 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((TIME) / (1000000000 / HZ))
99 #define JIFFIES_TO_NS(TIME)     ((TIME) * (1000000000 / HZ))
100
101 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
102 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
103
104 /*
105  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
106  *
107  * Minimum timeslice is 5 msecs (or 1 jiffy, whichever is larger),
108  * default timeslice is 100 msecs, maximum timeslice is 800 msecs.
109  * Timeslices get refilled after they expire.
110  */
111 #define MIN_TIMESLICE           max(5 * HZ / 1000, 1)
112 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
113
114 #ifdef CONFIG_SMP
115 /*
116  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
117  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
118  */
119 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
120 {
121         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
122 }
123
124 /*
125  * Each time a sched group cpu_power is changed,
126  * we must compute its reciprocal value
127  */
128 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
129 {
130         sg->__cpu_power += val;
131         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
132 }
133 #endif
134
135 #define SCALE_PRIO(x, prio) \
136         max(x * (MAX_PRIO - prio) / (MAX_USER_PRIO / 2), MIN_TIMESLICE)
137
138 /*
139  * static_prio_timeslice() scales user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
140  * to time slice values: [800ms ... 100ms ... 5ms]
141  */
142 static unsigned int static_prio_timeslice(int static_prio)
143 {
144         if (static_prio == NICE_TO_PRIO(19))
145                 return 1;
146
147         if (static_prio < NICE_TO_PRIO(0))
148                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE * 4, static_prio);
149         else
150                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE, static_prio);
151 }
152
153 static inline int rt_policy(int policy)
154 {
155         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
156                 return 1;
157         return 0;
158 }
159
160 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
161 {
162         return rt_policy(p->policy);
163 }
164
165 /*
166  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
167  */
168 struct rt_prio_array {
169         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
170         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
171 };
172
173 struct load_stat {
174         struct load_weight load;
175         u64 load_update_start, load_update_last;
176         unsigned long delta_fair, delta_exec, delta_stat;
177 };
178
179 /* CFS-related fields in a runqueue */
180 struct cfs_rq {
181         struct load_weight load;
182         unsigned long nr_running;
183
184         s64 fair_clock;
185         u64 exec_clock;
186         s64 wait_runtime;
187         u64 sleeper_bonus;
188         unsigned long wait_runtime_overruns, wait_runtime_underruns;
189
190         struct rb_root tasks_timeline;
191         struct rb_node *rb_leftmost;
192         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
193 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
194         /* 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
195          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
196          */
197         struct sched_entity *curr;
198         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
199
200         /* leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
201          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
202          * (like users, containers etc.)
203          *
204          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
205          * list is used during load balance.
206          */
207         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* Better name : task_cfs_rq_list? */
208 #endif
209 };
210
211 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
212 struct rt_rq {
213         struct rt_prio_array active;
214         int rt_load_balance_idx;
215         struct list_head *rt_load_balance_head, *rt_load_balance_curr;
216 };
217
218 /*
219  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
220  *
221  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
222  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
223  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
224  */
225 struct rq {
226         spinlock_t lock;        /* runqueue lock */
227
228         /*
229          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
230          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
231          */
232         unsigned long nr_running;
233         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
234         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
235         unsigned char idle_at_tick;
236 #ifdef CONFIG_NO_HZ
237         unsigned char in_nohz_recently;
238 #endif
239         struct load_stat ls;    /* capture load from *all* tasks on this cpu */
240         unsigned long nr_load_updates;
241         u64 nr_switches;
242
243         struct cfs_rq cfs;
244 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
245         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* list of leaf cfs_rq on this cpu */
246 #endif
247         struct rt_rq  rt;
248
249         /*
250          * This is part of a global counter where only the total sum
251          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
252          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
253          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
254          */
255         unsigned long nr_uninterruptible;
256
257         struct task_struct *curr, *idle;
258         unsigned long next_balance;
259         struct mm_struct *prev_mm;
260
261         u64 clock, prev_clock_raw;
262         s64 clock_max_delta;
263
264         unsigned int clock_warps, clock_overflows;
265         unsigned int clock_unstable_events;
266
267         atomic_t nr_iowait;
268
269 #ifdef CONFIG_SMP
270         struct sched_domain *sd;
271
272         /* For active balancing */
273         int active_balance;
274         int push_cpu;
275         int cpu;                /* cpu of this runqueue */
276
277         struct task_struct *migration_thread;
278         struct list_head migration_queue;
279 #endif
280
281 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
282         /* latency stats */
283         struct sched_info rq_sched_info;
284
285         /* sys_sched_yield() stats */
286         unsigned long yld_exp_empty;
287         unsigned long yld_act_empty;
288         unsigned long yld_both_empty;
289         unsigned long yld_cnt;
290
291         /* schedule() stats */
292         unsigned long sched_switch;
293         unsigned long sched_cnt;
294         unsigned long sched_goidle;
295
296         /* try_to_wake_up() stats */
297         unsigned long ttwu_cnt;
298         unsigned long ttwu_local;
299 #endif
300         struct lock_class_key rq_lock_key;
301 };
302
303 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
304 static DEFINE_MUTEX(sched_hotcpu_mutex);
305
306 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
307 {
308         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
309 }
310
311 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
312 {
313 #ifdef CONFIG_SMP
314         return rq->cpu;
315 #else
316         return 0;
317 #endif
318 }
319
320 /*
321  * Per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give us:
322  */
323 static unsigned long long __rq_clock(struct rq *rq)
324 {
325         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
326         u64 now = sched_clock();
327         s64 delta = now - prev_raw;
328         u64 clock = rq->clock;
329
330         /*
331          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
332          */
333         if (unlikely(delta < 0)) {
334                 clock++;
335                 rq->clock_warps++;
336         } else {
337                 /*
338                  * Catch too large forward jumps too:
339                  */
340                 if (unlikely(delta > 2*TICK_NSEC)) {
341                         clock++;
342                         rq->clock_overflows++;
343                 } else {
344                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
345                                 rq->clock_max_delta = delta;
346                         clock += delta;
347                 }
348         }
349
350         rq->prev_clock_raw = now;
351         rq->clock = clock;
352
353         return clock;
354 }
355
356 static inline unsigned long long rq_clock(struct rq *rq)
357 {
358         int this_cpu = smp_processor_id();
359
360         if (this_cpu == cpu_of(rq))
361                 return __rq_clock(rq);
362
363         return rq->clock;
364 }
365
366 /*
367  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
368  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
369  *
370  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
371  * preempt-disabled sections.
372  */
373 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
374         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
375
376 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
377 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
378 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
379 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
380
381 /*
382  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
383  * clock constructed from sched_clock():
384  */
385 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
386 {
387         unsigned long long now;
388         unsigned long flags;
389
390         local_irq_save(flags);
391         now = rq_clock(cpu_rq(cpu));
392         local_irq_restore(flags);
393
394         return now;
395 }
396
397 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
398 /* Change a task's ->cfs_rq if it moves across CPUs */
399 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p)
400 {
401         p->se.cfs_rq = &task_rq(p)->cfs;
402 }
403 #else
404 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p)
405 {
406 }
407 #endif
408
409 #ifndef prepare_arch_switch
410 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
411 #endif
412 #ifndef finish_arch_switch
413 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
414 #endif
415
416 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
417 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
418 {
419         return rq->curr == p;
420 }
421
422 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
423 {
424 }
425
426 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
427 {
428 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
429         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
430         rq->lock.owner = current;
431 #endif
432         /*
433          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
434          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
435          * prev into current:
436          */
437         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
438
439         spin_unlock_irq(&rq->lock);
440 }
441
442 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
443 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
444 {
445 #ifdef CONFIG_SMP
446         return p->oncpu;
447 #else
448         return rq->curr == p;
449 #endif
450 }
451
452 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
453 {
454 #ifdef CONFIG_SMP
455         /*
456          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
457          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
458          * here.
459          */
460         next->oncpu = 1;
461 #endif
462 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
463         spin_unlock_irq(&rq->lock);
464 #else
465         spin_unlock(&rq->lock);
466 #endif
467 }
468
469 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
470 {
471 #ifdef CONFIG_SMP
472         /*
473          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
474          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
475          * finished.
476          */
477         smp_wmb();
478         prev->oncpu = 0;
479 #endif
480 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
481         local_irq_enable();
482 #endif
483 }
484 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
485
486 /*
487  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
488  * Must be called interrupts disabled.
489  */
490 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
491         __acquires(rq->lock)
492 {
493         struct rq *rq;
494
495 repeat_lock_task:
496         rq = task_rq(p);
497         spin_lock(&rq->lock);
498         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
499                 spin_unlock(&rq->lock);
500                 goto repeat_lock_task;
501         }
502         return rq;
503 }
504
505 /*
506  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
507  * interrupts.  Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
508  * explicitly disabling preemption.
509  */
510 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
511         __acquires(rq->lock)
512 {
513         struct rq *rq;
514
515 repeat_lock_task:
516         local_irq_save(*flags);
517         rq = task_rq(p);
518         spin_lock(&rq->lock);
519         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
520                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
521                 goto repeat_lock_task;
522         }
523         return rq;
524 }
525
526 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
527         __releases(rq->lock)
528 {
529         spin_unlock(&rq->lock);
530 }
531
532 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
533         __releases(rq->lock)
534 {
535         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
536 }
537
538 /*
539  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
540  */
541 static inline struct rq *this_rq_lock(void)
542         __acquires(rq->lock)
543 {
544         struct rq *rq;
545
546         local_irq_disable();
547         rq = this_rq();
548         spin_lock(&rq->lock);
549
550         return rq;
551 }
552
553 /*
554  * CPU frequency is/was unstable - start new by setting prev_clock_raw:
555  */
556 void sched_clock_unstable_event(void)
557 {
558         unsigned long flags;
559         struct rq *rq;
560
561         rq = task_rq_lock(current, &flags);
562         rq->prev_clock_raw = sched_clock();
563         rq->clock_unstable_events++;
564         task_rq_unlock(rq, &flags);
565 }
566
567 /*
568  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
569  *
570  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
571  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
572  * the target CPU.
573  */
574 #ifdef CONFIG_SMP
575
576 #ifndef tsk_is_polling
577 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
578 #endif
579
580 static void resched_task(struct task_struct *p)
581 {
582         int cpu;
583
584         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
585
586         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
587                 return;
588
589         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
590
591         cpu = task_cpu(p);
592         if (cpu == smp_processor_id())
593                 return;
594
595         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
596         smp_mb();
597         if (!tsk_is_polling(p))
598                 smp_send_reschedule(cpu);
599 }
600
601 static void resched_cpu(int cpu)
602 {
603         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
604         unsigned long flags;
605
606         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
607                 return;
608         resched_task(cpu_curr(cpu));
609         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
610 }
611 #else
612 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
613 {
614         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
615         set_tsk_need_resched(p);
616 }
617 #endif
618
619 static u64 div64_likely32(u64 divident, unsigned long divisor)
620 {
621 #if BITS_PER_LONG == 32
622         if (likely(divident <= 0xffffffffULL))
623                 return (u32)divident / divisor;
624         do_div(divident, divisor);
625
626         return divident;
627 #else
628         return divident / divisor;
629 #endif
630 }
631
632 #if BITS_PER_LONG == 32
633 # define WMULT_CONST    (~0UL)
634 #else
635 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
636 #endif
637
638 #define WMULT_SHIFT     32
639
640 static inline unsigned long
641 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
642                 struct load_weight *lw)
643 {
644         u64 tmp;
645
646         if (unlikely(!lw->inv_weight))
647                 lw->inv_weight = WMULT_CONST / lw->weight;
648
649         tmp = (u64)delta_exec * weight;
650         /*
651          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
652          */
653         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST)) {
654                 tmp = ((tmp >> WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight)
655                                 >> (WMULT_SHIFT/2);
656         } else {
657                 tmp = (tmp * lw->inv_weight) >> WMULT_SHIFT;
658         }
659
660         return (unsigned long)min(tmp, (u64)sysctl_sched_runtime_limit);
661 }
662
663 static inline unsigned long
664 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
665 {
666         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
667 }
668
669 static void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
670 {
671         lw->weight += inc;
672         lw->inv_weight = 0;
673 }
674
675 static void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
676 {
677         lw->weight -= dec;
678         lw->inv_weight = 0;
679 }
680
681 static void __update_curr_load(struct rq *rq, struct load_stat *ls)
682 {
683         if (rq->curr != rq->idle && ls->load.weight) {
684                 ls->delta_exec += ls->delta_stat;
685                 ls->delta_fair += calc_delta_fair(ls->delta_stat, &ls->load);
686                 ls->delta_stat = 0;
687         }
688 }
689
690 /*
691  * Update delta_exec, delta_fair fields for rq.
692  *
693  * delta_fair clock advances at a rate inversely proportional to
694  * total load (rq->ls.load.weight) on the runqueue, while
695  * delta_exec advances at the same rate as wall-clock (provided
696  * cpu is not idle).
697  *
698  * delta_exec / delta_fair is a measure of the (smoothened) load on this
699  * runqueue over any given interval. This (smoothened) load is used
700  * during load balance.
701  *
702  * This function is called /before/ updating rq->ls.load
703  * and when switching tasks.
704  */
705 static void update_curr_load(struct rq *rq, u64 now)
706 {
707         struct load_stat *ls = &rq->ls;
708         u64 start;
709
710         start = ls->load_update_start;
711         ls->load_update_start = now;
712         ls->delta_stat += now - start;
713         /*
714          * Stagger updates to ls->delta_fair. Very frequent updates
715          * can be expensive.
716          */
717         if (ls->delta_stat >= sysctl_sched_stat_granularity)
718                 __update_curr_load(rq, ls);
719 }
720
721 /*
722  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
723  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
724  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
725  * scheduling class and "nice" value.  For SCHED_NORMAL tasks this is just a
726  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
727  * slice expiry etc.
728  */
729
730 /*
731  * Assume: static_prio_timeslice(NICE_TO_PRIO(0)) == DEF_TIMESLICE
732  * If static_prio_timeslice() is ever changed to break this assumption then
733  * this code will need modification
734  */
735 #define TIME_SLICE_NICE_ZERO DEF_TIMESLICE
736 #define load_weight(lp) \
737         (((lp) * SCHED_LOAD_SCALE) / TIME_SLICE_NICE_ZERO)
738 #define PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(prio) \
739         load_weight(static_prio_timeslice(prio))
740 #define RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(rp) \
741         (PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(MAX_RT_PRIO) + load_weight(rp))
742
743 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
744 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
745
746 /*
747  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
748  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
749  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
750  * that remained on nice 0.
751  *
752  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
753  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
754  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
755  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
756  * the relative distance between them is ~25%.)
757  */
758 static const int prio_to_weight[40] = {
759 /* -20 */ 88818, 71054, 56843, 45475, 36380, 29104, 23283, 18626, 14901, 11921,
760 /* -10 */  9537,  7629,  6103,  4883,  3906,  3125,  2500,  2000,  1600,  1280,
761 /*   0 */  NICE_0_LOAD /* 1024 */,
762 /*   1 */          819,   655,   524,   419,   336,   268,   215,   172,   137,
763 /*  10 */   110,    87,    70,    56,    45,    36,    29,    23,    18,    15,
764 };
765
766 /*
767  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
768  *
769  * In cases where the weight does not change often, we can use the
770  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
771  * into multiplications:
772  */
773 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
774 /* -20 */     48356,     60446,     75558,     94446,    118058,
775 /* -15 */    147573,    184467,    230589,    288233,    360285,
776 /* -10 */    450347,    562979,    703746,    879575,   1099582,
777 /*  -5 */   1374389,   1717986,   2147483,   2684354,   3355443,
778 /*   0 */   4194304,   5244160,   6557201,   8196502,  10250518,
779 /*   5 */  12782640,  16025997,  19976592,  24970740,  31350126,
780 /*  10 */  39045157,  49367440,  61356675,  76695844,  95443717,
781 /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
782 };
783
784 static inline void
785 inc_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p, u64 now)
786 {
787         update_curr_load(rq, now);
788         update_load_add(&rq->ls.load, p->se.load.weight);
789 }
790
791 static inline void
792 dec_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p, u64 now)
793 {
794         update_curr_load(rq, now);
795         update_load_sub(&rq->ls.load, p->se.load.weight);
796 }
797
798 static inline void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq, u64 now)
799 {
800         rq->nr_running++;
801         inc_load(rq, p, now);
802 }
803
804 static inline void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq, u64 now)
805 {
806         rq->nr_running--;
807         dec_load(rq, p, now);
808 }
809
810 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
811
812 /*
813  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
814  * scheduling classes, without having to expose their internal data
815  * structures to the load-balancing proper:
816  */
817 struct rq_iterator {
818         void *arg;
819         struct task_struct *(*start)(void *);
820         struct task_struct *(*next)(void *);
821 };
822
823 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
824                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
825                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
826                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
827                       int this_best_prio, int best_prio, int best_prio_seen,
828                       struct rq_iterator *iterator);
829
830 #include "sched_stats.h"
831 #include "sched_rt.c"
832 #include "sched_fair.c"
833 #include "sched_idletask.c"
834 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
835 # include "sched_debug.c"
836 #endif
837
838 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
839
840 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
841 {
842         task_rq(p)->cfs.wait_runtime -= p->se.wait_runtime;
843         p->se.wait_runtime = 0;
844
845         if (task_has_rt_policy(p)) {
846                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
847                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
848                 return;
849         }
850
851         /*
852          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
853          */
854         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
855                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
856                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
857                 return;
858         }
859
860         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
861         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
862 }
863
864 static void
865 enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup, u64 now)
866 {
867         sched_info_queued(p);
868         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup, now);
869         p->se.on_rq = 1;
870 }
871
872 static void
873 dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep, u64 now)
874 {
875         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep, now);
876         p->se.on_rq = 0;
877 }
878
879 /*
880  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
881  */
882 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
883 {
884         return p->static_prio;
885 }
886
887 /*
888  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
889  * without taking RT-inheritance into account. Might be
890  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
891  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
892  * estimator recalculates.
893  */
894 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
895 {
896         int prio;
897
898         if (task_has_rt_policy(p))
899                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
900         else
901                 prio = __normal_prio(p);
902         return prio;
903 }
904
905 /*
906  * Calculate the current priority, i.e. the priority
907  * taken into account by the scheduler. This value might
908  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
909  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
910  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
911  */
912 static int effective_prio(struct task_struct *p)
913 {
914         p->normal_prio = normal_prio(p);
915         /*
916          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
917          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
918          * to the normal priority:
919          */
920         if (!rt_prio(p->prio))
921                 return p->normal_prio;
922         return p->prio;
923 }
924
925 /*
926  * activate_task - move a task to the runqueue.
927  */
928 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
929 {
930         u64 now = rq_clock(rq);
931
932         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
933                 rq->nr_uninterruptible--;
934
935         enqueue_task(rq, p, wakeup, now);
936         inc_nr_running(p, rq, now);
937 }
938
939 /*
940  * activate_idle_task - move idle task to the _front_ of runqueue.
941  */
942 static inline void activate_idle_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
943 {
944         u64 now = rq_clock(rq);
945
946         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
947                 rq->nr_uninterruptible--;
948
949         enqueue_task(rq, p, 0, now);
950         inc_nr_running(p, rq, now);
951 }
952
953 /*
954  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
955  */
956 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
957 {
958         u64 now = rq_clock(rq);
959
960         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
961                 rq->nr_uninterruptible++;
962
963         dequeue_task(rq, p, sleep, now);
964         dec_nr_running(p, rq, now);
965 }
966
967 /**
968  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
969  * @p: the task in question.
970  */
971 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
972 {
973         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
974 }
975
976 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
977 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
978 {
979         return cpu_rq(cpu)->ls.load.weight;
980 }
981
982 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
983 {
984 #ifdef CONFIG_SMP
985         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
986         set_task_cfs_rq(p);
987 #endif
988 }
989
990 #ifdef CONFIG_SMP
991
992 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
993 {
994         int old_cpu = task_cpu(p);
995         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
996         u64 clock_offset, fair_clock_offset;
997
998         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
999         fair_clock_offset = old_rq->cfs.fair_clock -
1000                                                  new_rq->cfs.fair_clock;
1001         if (p->se.wait_start)
1002                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1003         if (p->se.wait_start_fair)
1004                 p->se.wait_start_fair -= fair_clock_offset;
1005         if (p->se.sleep_start)
1006                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1007         if (p->se.block_start)
1008                 p->se.block_start -= clock_offset;
1009         if (p->se.sleep_start_fair)
1010                 p->se.sleep_start_fair -= fair_clock_offset;
1011
1012         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1013 }
1014
1015 struct migration_req {
1016         struct list_head list;
1017
1018         struct task_struct *task;
1019         int dest_cpu;
1020
1021         struct completion done;
1022 };
1023
1024 /*
1025  * The task's runqueue lock must be held.
1026  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1027  */
1028 static int
1029 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1030 {
1031         struct rq *rq = task_rq(p);
1032
1033         /*
1034          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1035          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1036          */
1037         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1038                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1039                 return 0;
1040         }
1041
1042         init_completion(&req->done);
1043         req->task = p;
1044         req->dest_cpu = dest_cpu;
1045         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1046
1047         return 1;
1048 }
1049
1050 /*
1051  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1052  *
1053  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1054  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1055  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1056  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1057  * waiting to become inactive.
1058  */
1059 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1060 {
1061         unsigned long flags;
1062         int running, on_rq;
1063         struct rq *rq;
1064
1065 repeat:
1066         /*
1067          * We do the initial early heuristics without holding
1068          * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1069          * the runqueue lock when things look like they will
1070          * work out!
1071          */
1072         rq = task_rq(p);
1073
1074         /*
1075          * If the task is actively running on another CPU
1076          * still, just relax and busy-wait without holding
1077          * any locks.
1078          *
1079          * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1080          * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1081          * But we don't care, since "task_running()" will
1082          * return false if the runqueue has changed and p
1083          * is actually now running somewhere else!
1084          */
1085         while (task_running(rq, p))
1086                 cpu_relax();
1087
1088         /*
1089          * Ok, time to look more closely! We need the rq
1090          * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1091          * just go back and repeat.
1092          */
1093         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1094         running = task_running(rq, p);
1095         on_rq = p->se.on_rq;
1096         task_rq_unlock(rq, &flags);
1097
1098         /*
1099          * Was it really running after all now that we
1100          * checked with the proper locks actually held?
1101          *
1102          * Oops. Go back and try again..
1103          */
1104         if (unlikely(running)) {
1105                 cpu_relax();
1106                 goto repeat;
1107         }
1108
1109         /*
1110          * It's not enough that it's not actively running,
1111          * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1112          * preempted!
1113          *
1114          * So if it wa still runnable (but just not actively
1115          * running right now), it's preempted, and we should
1116          * yield - it could be a while.
1117          */
1118         if (unlikely(on_rq)) {
1119                 yield();
1120                 goto repeat;
1121         }
1122
1123         /*
1124          * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1125          * runnable, which means that it will never become
1126          * running in the future either. We're all done!
1127          */
1128 }
1129
1130 /***
1131  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1132  * @p: the to-be-kicked thread
1133  *
1134  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1135  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1136  *
1137  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1138  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1139  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1140  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1141  * achieved as well.
1142  */
1143 void kick_process(struct task_struct *p)
1144 {
1145         int cpu;
1146
1147         preempt_disable();
1148         cpu = task_cpu(p);
1149         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1150                 smp_send_reschedule(cpu);
1151         preempt_enable();
1152 }
1153
1154 /*
1155  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1156  * according to the scheduling class and "nice" value.
1157  *
1158  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1159  * balance conservatively.
1160  */
1161 static inline unsigned long source_load(int cpu, int type)
1162 {
1163         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1164         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1165
1166         if (type == 0)
1167                 return total;
1168
1169         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1170 }
1171
1172 /*
1173  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1174  * according to the scheduling class and "nice" value.
1175  */
1176 static inline unsigned long target_load(int cpu, int type)
1177 {
1178         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1179         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1180
1181         if (type == 0)
1182                 return total;
1183
1184         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1185 }
1186
1187 /*
1188  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1189  */
1190 static inline unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1191 {
1192         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1193         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1194         unsigned long n = rq->nr_running;
1195
1196         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1197 }
1198
1199 /*
1200  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1201  * domain.
1202  */
1203 static struct sched_group *
1204 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1205 {
1206         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1207         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1208         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1209         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1210
1211         do {
1212                 unsigned long load, avg_load;
1213                 int local_group;
1214                 int i;
1215
1216                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1217                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1218                         goto nextgroup;
1219
1220                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1221
1222                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1223                 avg_load = 0;
1224
1225                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1226                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1227                         if (local_group)
1228                                 load = source_load(i, load_idx);
1229                         else
1230                                 load = target_load(i, load_idx);
1231
1232                         avg_load += load;
1233                 }
1234
1235                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1236                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1237                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1238
1239                 if (local_group) {
1240                         this_load = avg_load;
1241                         this = group;
1242                 } else if (avg_load < min_load) {
1243                         min_load = avg_load;
1244                         idlest = group;
1245                 }
1246 nextgroup:
1247                 group = group->next;
1248         } while (group != sd->groups);
1249
1250         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1251                 return NULL;
1252         return idlest;
1253 }
1254
1255 /*
1256  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1257  */
1258 static int
1259 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1260 {
1261         cpumask_t tmp;
1262         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1263         int idlest = -1;
1264         int i;
1265
1266         /* Traverse only the allowed CPUs */
1267         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1268
1269         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1270                 load = weighted_cpuload(i);
1271
1272                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1273                         min_load = load;
1274                         idlest = i;
1275                 }
1276         }
1277
1278         return idlest;
1279 }
1280
1281 /*
1282  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1283  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1284  * SD_BALANCE_EXEC.
1285  *
1286  * Balance, ie. select the least loaded group.
1287  *
1288  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1289  *
1290  * preempt must be disabled.
1291  */
1292 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1293 {
1294         struct task_struct *t = current;
1295         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1296
1297         for_each_domain(cpu, tmp) {
1298                 /*
1299                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1300                  */
1301                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1302                         break;
1303                 if (tmp->flags & flag)
1304                         sd = tmp;
1305         }
1306
1307         while (sd) {
1308                 cpumask_t span;
1309                 struct sched_group *group;
1310                 int new_cpu, weight;
1311
1312                 if (!(sd->flags & flag)) {
1313                         sd = sd->child;
1314                         continue;
1315                 }
1316
1317                 span = sd->span;
1318                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1319                 if (!group) {
1320                         sd = sd->child;
1321                         continue;
1322                 }
1323
1324                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1325                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1326                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1327                         sd = sd->child;
1328                         continue;
1329                 }
1330
1331                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1332                 cpu = new_cpu;
1333                 sd = NULL;
1334                 weight = cpus_weight(span);
1335                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1336                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1337                                 break;
1338                         if (tmp->flags & flag)
1339                                 sd = tmp;
1340                 }
1341                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1342         }
1343
1344         return cpu;
1345 }
1346
1347 #endif /* CONFIG_SMP */
1348
1349 /*
1350  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1351  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1352  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1353  * so we always favor a closer, idle cpu.
1354  *
1355  * Returns the CPU we should wake onto.
1356  */
1357 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1358 static int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1359 {
1360         cpumask_t tmp;
1361         struct sched_domain *sd;
1362         int i;
1363
1364         /*
1365          * If it is idle, then it is the best cpu to run this task.
1366          *
1367          * This cpu is also the best, if it has more than one task already.
1368          * Siblings must be also busy(in most cases) as they didn't already
1369          * pickup the extra load from this cpu and hence we need not check
1370          * sibling runqueue info. This will avoid the checks and cache miss
1371          * penalities associated with that.
1372          */
1373         if (idle_cpu(cpu) || cpu_rq(cpu)->nr_running > 1)
1374                 return cpu;
1375
1376         for_each_domain(cpu, sd) {
1377                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
1378                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
1379                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1380                                 if (idle_cpu(i))
1381                                         return i;
1382                         }
1383                 } else {
1384                         break;
1385                 }
1386         }
1387         return cpu;
1388 }
1389 #else
1390 static inline int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1391 {
1392         return cpu;
1393 }
1394 #endif
1395
1396 /***
1397  * try_to_wake_up - wake up a thread
1398  * @p: the to-be-woken-up thread
1399  * @state: the mask of task states that can be woken
1400  * @sync: do a synchronous wakeup?
1401  *
1402  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1403  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1404  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1405  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1406  * runnable without the overhead of this.
1407  *
1408  * returns failure only if the task is already active.
1409  */
1410 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1411 {
1412         int cpu, this_cpu, success = 0;
1413         unsigned long flags;
1414         long old_state;
1415         struct rq *rq;
1416 #ifdef CONFIG_SMP
1417         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1418         unsigned long load, this_load;
1419         int new_cpu;
1420 #endif
1421
1422         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1423         old_state = p->state;
1424         if (!(old_state & state))
1425                 goto out;
1426
1427         if (p->se.on_rq)
1428                 goto out_running;
1429
1430         cpu = task_cpu(p);
1431         this_cpu = smp_processor_id();
1432
1433 #ifdef CONFIG_SMP
1434         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1435                 goto out_activate;
1436
1437         new_cpu = cpu;
1438
1439         schedstat_inc(rq, ttwu_cnt);
1440         if (cpu == this_cpu) {
1441                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1442                 goto out_set_cpu;
1443         }
1444
1445         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1446                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1447                         schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1448                         this_sd = sd;
1449                         break;
1450                 }
1451         }
1452
1453         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
1454                 goto out_set_cpu;
1455
1456         /*
1457          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1458          */
1459         if (this_sd) {
1460                 int idx = this_sd->wake_idx;
1461                 unsigned int imbalance;
1462
1463                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1464
1465                 load = source_load(cpu, idx);
1466                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
1467
1468                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
1469
1470                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1471                         unsigned long tl = this_load;
1472                         unsigned long tl_per_task;
1473
1474                         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1475
1476                         /*
1477                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1478                          * effect of the currently running task from the load
1479                          * of the current CPU:
1480                          */
1481                         if (sync)
1482                                 tl -= current->se.load.weight;
1483
1484                         if ((tl <= load &&
1485                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1486                                100*(tl + p->se.load.weight) <= imbalance*load) {
1487                                 /*
1488                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1489                                  * p is cache cold in this domain, and
1490                                  * there is no bad imbalance.
1491                                  */
1492                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1493                                 goto out_set_cpu;
1494                         }
1495                 }
1496
1497                 /*
1498                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1499                  * limit is reached.
1500                  */
1501                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1502                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1503                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1504                                 goto out_set_cpu;
1505                         }
1506                 }
1507         }
1508
1509         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1510 out_set_cpu:
1511         new_cpu = wake_idle(new_cpu, p);
1512         if (new_cpu != cpu) {
1513                 set_task_cpu(p, new_cpu);
1514                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1515                 /* might preempt at this point */
1516                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1517                 old_state = p->state;
1518                 if (!(old_state & state))
1519                         goto out;
1520                 if (p->se.on_rq)
1521                         goto out_running;
1522
1523                 this_cpu = smp_processor_id();
1524                 cpu = task_cpu(p);
1525         }
1526
1527 out_activate:
1528 #endif /* CONFIG_SMP */
1529         activate_task(rq, p, 1);
1530         /*
1531          * Sync wakeups (i.e. those types of wakeups where the waker
1532          * has indicated that it will leave the CPU in short order)
1533          * don't trigger a preemption, if the woken up task will run on
1534          * this cpu. (in this case the 'I will reschedule' promise of
1535          * the waker guarantees that the freshly woken up task is going
1536          * to be considered on this CPU.)
1537          */
1538         if (!sync || cpu != this_cpu)
1539                 check_preempt_curr(rq, p);
1540         success = 1;
1541
1542 out_running:
1543         p->state = TASK_RUNNING;
1544 out:
1545         task_rq_unlock(rq, &flags);
1546
1547         return success;
1548 }
1549
1550 int fastcall wake_up_process(struct task_struct *p)
1551 {
1552         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1553                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1554 }
1555 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1556
1557 int fastcall wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1558 {
1559         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1560 }
1561
1562 /*
1563  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1564  * p is forked by current.
1565  *
1566  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1567  */
1568 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1569 {
1570         p->se.wait_start_fair           = 0;
1571         p->se.wait_start                = 0;
1572         p->se.exec_start                = 0;
1573         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1574         p->se.delta_exec                = 0;
1575         p->se.delta_fair_run            = 0;
1576         p->se.delta_fair_sleep          = 0;
1577         p->se.wait_runtime              = 0;
1578         p->se.sum_wait_runtime          = 0;
1579         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
1580         p->se.sleep_start               = 0;
1581         p->se.sleep_start_fair          = 0;
1582         p->se.block_start               = 0;
1583         p->se.sleep_max                 = 0;
1584         p->se.block_max                 = 0;
1585         p->se.exec_max                  = 0;
1586         p->se.wait_max                  = 0;
1587         p->se.wait_runtime_overruns     = 0;
1588         p->se.wait_runtime_underruns    = 0;
1589
1590         INIT_LIST_HEAD(&p->run_list);
1591         p->se.on_rq = 0;
1592
1593 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1594         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1595 #endif
1596
1597         /*
1598          * We mark the process as running here, but have not actually
1599          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1600          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1601          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1602          */
1603         p->state = TASK_RUNNING;
1604 }
1605
1606 /*
1607  * fork()/clone()-time setup:
1608  */
1609 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1610 {
1611         int cpu = get_cpu();
1612
1613         __sched_fork(p);
1614
1615 #ifdef CONFIG_SMP
1616         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1617 #endif
1618         __set_task_cpu(p, cpu);
1619
1620         /*
1621          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1622          */
1623         p->prio = current->normal_prio;
1624
1625 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1626         if (likely(sched_info_on()))
1627                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1628 #endif
1629 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1630         p->oncpu = 0;
1631 #endif
1632 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1633         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1634         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1635 #endif
1636         put_cpu();
1637 }
1638
1639 /*
1640  * After fork, child runs first. (default) If set to 0 then
1641  * parent will (try to) run first.
1642  */
1643 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_child_runs_first = 1;
1644
1645 /*
1646  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1647  *
1648  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1649  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1650  * on the runqueue and wakes it.
1651  */
1652 void fastcall wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1653 {
1654         unsigned long flags;
1655         struct rq *rq;
1656         int this_cpu;
1657
1658         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1659         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1660         this_cpu = smp_processor_id(); /* parent's CPU */
1661
1662         p->prio = effective_prio(p);
1663
1664         if (!sysctl_sched_child_runs_first || (clone_flags & CLONE_VM) ||
1665                         task_cpu(p) != this_cpu || !current->se.on_rq) {
1666                 activate_task(rq, p, 0);
1667         } else {
1668                 /*
1669                  * Let the scheduling class do new task startup
1670                  * management (if any):
1671                  */
1672                 p->sched_class->task_new(rq, p);
1673         }
1674         check_preempt_curr(rq, p);
1675         task_rq_unlock(rq, &flags);
1676 }
1677
1678 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1679
1680 /**
1681  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted
1682  *                         and rescheduled
1683  */
1684 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1685 {
1686         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1687 }
1688 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1689
1690 /**
1691  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1692  *
1693  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1694  */
1695 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1696 {
1697         hlist_del(&notifier->link);
1698 }
1699 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1700
1701 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1702 {
1703         struct preempt_notifier *notifier;
1704         struct hlist_node *node;
1705
1706         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1707                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1708 }
1709
1710 static void
1711 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1712                                  struct task_struct *next)
1713 {
1714         struct preempt_notifier *notifier;
1715         struct hlist_node *node;
1716
1717         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1718                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1719 }
1720
1721 #else
1722
1723 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1724 {
1725 }
1726
1727 static void
1728 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1729                                  struct task_struct *next)
1730 {
1731 }
1732
1733 #endif
1734
1735 /**
1736  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1737  * @rq: the runqueue preparing to switch
1738  * @next: the task we are going to switch to.
1739  *
1740  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1741  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1742  * switch.
1743  *
1744  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1745  * hooks.
1746  */
1747 static inline void
1748 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1749                     struct task_struct *next)
1750 {
1751         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1752         prepare_lock_switch(rq, next);
1753         prepare_arch_switch(next);
1754 }
1755
1756 /**
1757  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1758  * @rq: runqueue associated with task-switch
1759  * @prev: the thread we just switched away from.
1760  *
1761  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1762  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1763  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1764  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1765  *
1766  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1767  * so, we finish that here outside of the runqueue lock.  (Doing it
1768  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1769  * details.)
1770  */
1771 static inline void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1772         __releases(rq->lock)
1773 {
1774         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1775         long prev_state;
1776
1777         rq->prev_mm = NULL;
1778
1779         /*
1780          * A task struct has one reference for the use as "current".
1781          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1782          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1783          * the scheduled task must drop that reference.
1784          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1785          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1786          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1787          * be dropped twice.
1788          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1789          */
1790         prev_state = prev->state;
1791         finish_arch_switch(prev);
1792         finish_lock_switch(rq, prev);
1793         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1794         if (mm)
1795                 mmdrop(mm);
1796         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1797                 /*
1798                  * Remove function-return probe instances associated with this
1799                  * task and put them back on the free list.
1800                  */
1801                 kprobe_flush_task(prev);
1802                 put_task_struct(prev);
1803         }
1804 }
1805
1806 /**
1807  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1808  * @prev: the thread we just switched away from.
1809  */
1810 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1811         __releases(rq->lock)
1812 {
1813         struct rq *rq = this_rq();
1814
1815         finish_task_switch(rq, prev);
1816 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1817         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1818         preempt_enable();
1819 #endif
1820         if (current->set_child_tid)
1821                 put_user(current->pid, current->set_child_tid);
1822 }
1823
1824 /*
1825  * context_switch - switch to the new MM and the new
1826  * thread's register state.
1827  */
1828 static inline void
1829 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1830                struct task_struct *next)
1831 {
1832         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1833
1834         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1835         mm = next->mm;
1836         oldmm = prev->active_mm;
1837         /*
1838          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1839          * combine the page table reload and the switch backend into
1840          * one hypercall.
1841          */
1842         arch_enter_lazy_cpu_mode();
1843
1844         if (unlikely(!mm)) {
1845                 next->active_mm = oldmm;
1846                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1847                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1848         } else
1849                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1850
1851         if (unlikely(!prev->mm)) {
1852                 prev->active_mm = NULL;
1853                 rq->prev_mm = oldmm;
1854         }
1855         /*
1856          * Since the runqueue lock will be released by the next
1857          * task (which is an invalid locking op but in the case
1858          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1859          * do an early lockdep release here:
1860          */
1861 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1862         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1863 #endif
1864
1865         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1866         switch_to(prev, next, prev);
1867
1868         barrier();
1869         /*
1870          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
1871          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
1872          * frame will be invalid.
1873          */
1874         finish_task_switch(this_rq(), prev);
1875 }
1876
1877 /*
1878  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1879  *
1880  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1881  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1882  * number of context switches performed since bootup.
1883  */
1884 unsigned long nr_running(void)
1885 {
1886         unsigned long i, sum = 0;
1887
1888         for_each_online_cpu(i)
1889                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1890
1891         return sum;
1892 }
1893
1894 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1895 {
1896         unsigned long i, sum = 0;
1897
1898         for_each_possible_cpu(i)
1899                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1900
1901         /*
1902          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1903          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1904          */
1905         if (unlikely((long)sum < 0))
1906                 sum = 0;
1907
1908         return sum;
1909 }
1910
1911 unsigned long long nr_context_switches(void)
1912 {
1913         int i;
1914         unsigned long long sum = 0;
1915
1916         for_each_possible_cpu(i)
1917                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1918
1919         return sum;
1920 }
1921
1922 unsigned long nr_iowait(void)
1923 {
1924         unsigned long i, sum = 0;
1925
1926         for_each_possible_cpu(i)
1927                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1928
1929         return sum;
1930 }
1931
1932 unsigned long nr_active(void)
1933 {
1934         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
1935
1936         for_each_online_cpu(i) {
1937                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
1938                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1939         }
1940
1941         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
1942                 uninterruptible = 0;
1943
1944         return running + uninterruptible;
1945 }
1946
1947 /*
1948  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
1949  * scheduler tick (TICK_NSEC).
1950  */
1951 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
1952 {
1953         u64 fair_delta64, exec_delta64, idle_delta64, sample_interval64, tmp64;
1954         unsigned long total_load = this_rq->ls.load.weight;
1955         unsigned long this_load =  total_load;
1956         struct load_stat *ls = &this_rq->ls;
1957         u64 now = __rq_clock(this_rq);
1958         int i, scale;
1959
1960         this_rq->nr_load_updates++;
1961         if (unlikely(!(sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_PRECISE_CPU_LOAD)))
1962                 goto do_avg;
1963
1964         /* Update delta_fair/delta_exec fields first */
1965         update_curr_load(this_rq, now);
1966
1967         fair_delta64 = ls->delta_fair + 1;
1968         ls->delta_fair = 0;
1969
1970         exec_delta64 = ls->delta_exec + 1;
1971         ls->delta_exec = 0;
1972
1973         sample_interval64 = now - ls->load_update_last;
1974         ls->load_update_last = now;
1975
1976         if ((s64)sample_interval64 < (s64)TICK_NSEC)
1977                 sample_interval64 = TICK_NSEC;
1978
1979         if (exec_delta64 > sample_interval64)
1980                 exec_delta64 = sample_interval64;
1981
1982         idle_delta64 = sample_interval64 - exec_delta64;
1983
1984         tmp64 = div64_64(SCHED_LOAD_SCALE * exec_delta64, fair_delta64);
1985         tmp64 = div64_64(tmp64 * exec_delta64, sample_interval64);
1986
1987         this_load = (unsigned long)tmp64;
1988
1989 do_avg:
1990
1991         /* Update our load: */
1992         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
1993                 unsigned long old_load, new_load;
1994
1995                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
1996
1997                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
1998                 new_load = this_load;
1999
2000                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2001         }
2002 }
2003
2004 #ifdef CONFIG_SMP
2005
2006 /*
2007  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2008  *
2009  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2010  * you need to do so manually before calling.
2011  */
2012 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2013         __acquires(rq1->lock)
2014         __acquires(rq2->lock)
2015 {
2016         BUG_ON(!irqs_disabled());
2017         if (rq1 == rq2) {
2018                 spin_lock(&rq1->lock);
2019                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2020         } else {
2021                 if (rq1 < rq2) {
2022                         spin_lock(&rq1->lock);
2023                         spin_lock(&rq2->lock);
2024                 } else {
2025                         spin_lock(&rq2->lock);
2026                         spin_lock(&rq1->lock);
2027                 }
2028         }
2029 }
2030
2031 /*
2032  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2033  *
2034  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2035  * you need to do so manually after calling.
2036  */
2037 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2038         __releases(rq1->lock)
2039         __releases(rq2->lock)
2040 {
2041         spin_unlock(&rq1->lock);
2042         if (rq1 != rq2)
2043                 spin_unlock(&rq2->lock);
2044         else
2045                 __release(rq2->lock);
2046 }
2047
2048 /*
2049  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2050  */
2051 static void double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2052         __releases(this_rq->lock)
2053         __acquires(busiest->lock)
2054         __acquires(this_rq->lock)
2055 {
2056         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2057                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2058                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2059                 BUG_ON(1);
2060         }
2061         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2062                 if (busiest < this_rq) {
2063                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2064                         spin_lock(&busiest->lock);
2065                         spin_lock(&this_rq->lock);
2066                 } else
2067                         spin_lock(&busiest->lock);
2068         }
2069 }
2070
2071 /*
2072  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2073  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2074  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu.  Then
2075  * the cpu_allowed mask is restored.
2076  */
2077 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2078 {
2079         struct migration_req req;
2080         unsigned long flags;
2081         struct rq *rq;
2082
2083         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2084         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2085             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2086                 goto out;
2087
2088         /* force the process onto the specified CPU */
2089         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2090                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2091                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2092
2093                 get_task_struct(mt);
2094                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2095                 wake_up_process(mt);
2096                 put_task_struct(mt);
2097                 wait_for_completion(&req.done);
2098
2099                 return;
2100         }
2101 out:
2102         task_rq_unlock(rq, &flags);
2103 }
2104
2105 /*
2106  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2107  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2108  */
2109 void sched_exec(void)
2110 {
2111         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2112         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2113         put_cpu();
2114         if (new_cpu != this_cpu)
2115                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2116 }
2117
2118 /*
2119  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2120  * Both runqueues must be locked.
2121  */
2122 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2123                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2124 {
2125         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2126         set_task_cpu(p, this_cpu);
2127         activate_task(this_rq, p, 0);
2128         /*
2129          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2130          * to be always true for them.
2131          */
2132         check_preempt_curr(this_rq, p);
2133 }
2134
2135 /*
2136  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2137  */
2138 static
2139 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2140                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2141                      int *all_pinned)
2142 {
2143         /*
2144          * We do not migrate tasks that are:
2145          * 1) running (obviously), or
2146          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2147          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2148          */
2149         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed))
2150                 return 0;
2151         *all_pinned = 0;
2152
2153         if (task_running(rq, p))
2154                 return 0;
2155
2156         /*
2157          * Aggressive migration if too many balance attempts have failed:
2158          */
2159         if (sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries)
2160                 return 1;
2161
2162         return 1;
2163 }
2164
2165 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2166                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
2167                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2168                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
2169                       int this_best_prio, int best_prio, int best_prio_seen,
2170                       struct rq_iterator *iterator)
2171 {
2172         int pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2173         struct task_struct *p;
2174         long rem_load_move = max_load_move;
2175
2176         if (max_nr_move == 0 || max_load_move == 0)
2177                 goto out;
2178
2179         pinned = 1;
2180
2181         /*
2182          * Start the load-balancing iterator:
2183          */
2184         p = iterator->start(iterator->arg);
2185 next:
2186         if (!p)
2187                 goto out;
2188         /*
2189          * To help distribute high priority tasks accross CPUs we don't
2190          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2191          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2192          */
2193         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2194                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2195         if (skip_for_load && p->prio < this_best_prio)
2196                 skip_for_load = !best_prio_seen && p->prio == best_prio;
2197         if (skip_for_load ||
2198             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2199
2200                 best_prio_seen |= p->prio == best_prio;
2201                 p = iterator->next(iterator->arg);
2202                 goto next;
2203         }
2204
2205         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2206         pulled++;
2207         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2208
2209         /*
2210          * We only want to steal up to the prescribed number of tasks
2211          * and the prescribed amount of weighted load.
2212          */
2213         if (pulled < max_nr_move && rem_load_move > 0) {
2214                 if (p->prio < this_best_prio)
2215                         this_best_prio = p->prio;
2216                 p = iterator->next(iterator->arg);
2217                 goto next;
2218         }
2219 out:
2220         /*
2221          * Right now, this is the only place pull_task() is called,
2222          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2223          * inside pull_task().
2224          */
2225         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2226
2227         if (all_pinned)
2228                 *all_pinned = pinned;
2229         *load_moved = max_load_move - rem_load_move;
2230         return pulled;
2231 }
2232
2233 /*
2234  * move_tasks tries to move up to max_nr_move tasks and max_load_move weighted
2235  * load from busiest to this_rq, as part of a balancing operation within
2236  * "domain". Returns the number of tasks moved.
2237  *
2238  * Called with both runqueues locked.
2239  */
2240 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2241                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
2242                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2243                       int *all_pinned)
2244 {
2245         struct sched_class *class = sched_class_highest;
2246         unsigned long load_moved, total_nr_moved = 0, nr_moved;
2247         long rem_load_move = max_load_move;
2248
2249         do {
2250                 nr_moved = class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2251                                 max_nr_move, (unsigned long)rem_load_move,
2252                                 sd, idle, all_pinned, &load_moved);
2253                 total_nr_moved += nr_moved;
2254                 max_nr_move -= nr_moved;
2255                 rem_load_move -= load_moved;
2256                 class = class->next;
2257         } while (class && max_nr_move && rem_load_move > 0);
2258
2259         return total_nr_moved;
2260 }
2261
2262 /*
2263  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2264  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2265  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2266  */
2267 static struct sched_group *
2268 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2269                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2270                    int *sd_idle, cpumask_t *cpus, int *balance)
2271 {
2272         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2273         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2274         unsigned long max_pull;
2275         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2276         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2277         int load_idx;
2278 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2279         int power_savings_balance = 1;
2280         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2281         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2282         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2283 #endif
2284
2285         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2286         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2287         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2288         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2289                 load_idx = sd->busy_idx;
2290         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2291                 load_idx = sd->newidle_idx;
2292         else
2293                 load_idx = sd->idle_idx;
2294
2295         do {
2296                 unsigned long load, group_capacity;
2297                 int local_group;
2298                 int i;
2299                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2300                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2301
2302                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2303
2304                 if (local_group)
2305                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2306
2307                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2308                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2309
2310                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2311                         struct rq *rq;
2312
2313                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2314                                 continue;
2315
2316                         rq = cpu_rq(i);
2317
2318                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2319                                 *sd_idle = 0;
2320
2321                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2322                         if (local_group) {
2323                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2324                                         first_idle_cpu = 1;
2325                                         balance_cpu = i;
2326                                 }
2327
2328                                 load = target_load(i, load_idx);
2329                         } else
2330                                 load = source_load(i, load_idx);
2331
2332                         avg_load += load;
2333                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2334                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2335                 }
2336
2337                 /*
2338                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2339                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2340                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2341                  * to do the newly idle load balance.
2342                  */
2343                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2344                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2345                         *balance = 0;
2346                         goto ret;
2347                 }
2348
2349                 total_load += avg_load;
2350                 total_pwr += group->__cpu_power;
2351
2352                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2353                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2354                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2355
2356                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2357
2358                 if (local_group) {
2359                         this_load = avg_load;
2360                         this = group;
2361                         this_nr_running = sum_nr_running;
2362                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2363                 } else if (avg_load > max_load &&
2364                            sum_nr_running > group_capacity) {
2365                         max_load = avg_load;
2366                         busiest = group;
2367                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2368                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2369                 }
2370
2371 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2372                 /*
2373                  * Busy processors will not participate in power savings
2374                  * balance.
2375                  */
2376                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2377                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2378                         goto group_next;
2379
2380                 /*
2381                  * If the local group is idle or completely loaded
2382                  * no need to do power savings balance at this domain
2383                  */
2384                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2385                                     !this_nr_running))
2386                         power_savings_balance = 0;
2387
2388                 /*
2389                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2390                  * don't include that group in power savings calculations
2391                  */
2392                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2393                     || !sum_nr_running)
2394                         goto group_next;
2395
2396                 /*
2397                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2398                  * This is the group from where we need to pick up the load
2399                  * for saving power
2400                  */
2401                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2402                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2403                      first_cpu(group->cpumask) <
2404                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2405                         group_min = group;
2406                         min_nr_running = sum_nr_running;
2407                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2408                                                 sum_nr_running;
2409                 }
2410
2411                 /*
2412                  * Calculate the group which is almost near its
2413                  * capacity but still has some space to pick up some load
2414                  * from other group and save more power
2415                  */
2416                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2417                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2418                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2419                              first_cpu(group->cpumask) >
2420                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2421                                 group_leader = group;
2422                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2423                         }
2424                 }
2425 group_next:
2426 #endif
2427                 group = group->next;
2428         } while (group != sd->groups);
2429
2430         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2431                 goto out_balanced;
2432
2433         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2434
2435         if (this_load >= avg_load ||
2436                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2437                 goto out_balanced;
2438
2439         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2440         /*
2441          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2442          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2443          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2444          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2445          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2446          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2447          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2448          * by pulling tasks to us.  Be careful of negative numbers as they'll
2449          * appear as very large values with unsigned longs.
2450          */
2451         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2452                 goto out_balanced;
2453
2454         /*
2455          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2456          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2457          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2458          */
2459         if (max_load < avg_load) {
2460                 *imbalance = 0;
2461                 goto small_imbalance;
2462         }
2463
2464         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2465         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2466
2467         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2468         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2469                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2470                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2471
2472         /*
2473          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2474          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2475          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2476          * moved
2477          */
2478         if (*imbalance + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ < busiest_load_per_task/2) {
2479                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2480                 unsigned int imbn;
2481
2482 small_imbalance:
2483                 pwr_move = pwr_now = 0;
2484                 imbn = 2;
2485                 if (this_nr_running) {
2486                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2487                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2488                                 imbn = 1;
2489                 } else
2490                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2491
2492                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
2493                                         busiest_load_per_task * imbn) {
2494                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2495                         return busiest;
2496                 }
2497
2498                 /*
2499                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2500                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2501                  * moving them.
2502                  */
2503
2504                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2505                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2506                 pwr_now += this->__cpu_power *
2507                                 min(this_load_per_task, this_load);
2508                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2509
2510                 /* Amount of load we'd subtract */
2511                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2512                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2513                 if (max_load > tmp)
2514                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2515                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2516
2517                 /* Amount of load we'd add */
2518                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2519                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2520                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2521                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2522                 else
2523                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2524                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2525                 pwr_move += this->__cpu_power *
2526                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2527                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2528
2529                 /* Move if we gain throughput */
2530                 if (pwr_move <= pwr_now)
2531                         goto out_balanced;
2532
2533                 *imbalance = busiest_load_per_task;
2534         }
2535
2536         return busiest;
2537
2538 out_balanced:
2539 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2540         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2541                 goto ret;
2542
2543         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2544                 *imbalance = min_load_per_task;
2545                 return group_min;
2546         }
2547 #endif
2548 ret:
2549         *imbalance = 0;
2550         return NULL;
2551 }
2552
2553 /*
2554  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2555  */
2556 static struct rq *
2557 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
2558                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2559 {
2560         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2561         unsigned long max_load = 0;
2562         int i;
2563
2564         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2565                 unsigned long wl;
2566
2567                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2568                         continue;
2569
2570                 rq = cpu_rq(i);
2571                 wl = weighted_cpuload(i);
2572
2573                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
2574                         continue;
2575
2576                 if (wl > max_load) {
2577                         max_load = wl;
2578                         busiest = rq;
2579                 }
2580         }
2581
2582         return busiest;
2583 }
2584
2585 /*
2586  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2587  * so long as it is large enough.
2588  */
2589 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2590
2591 static inline unsigned long minus_1_or_zero(unsigned long n)
2592 {
2593         return n > 0 ? n - 1 : 0;
2594 }
2595
2596 /*
2597  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2598  * tasks if there is an imbalance.
2599  */
2600 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2601                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2602                         int *balance)
2603 {
2604         int nr_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2605         struct sched_group *group;
2606         unsigned long imbalance;
2607         struct rq *busiest;
2608         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2609         unsigned long flags;
2610
2611         /*
2612          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2613          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2614          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
2615          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2616          */
2617         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2618             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2619                 sd_idle = 1;
2620
2621         schedstat_inc(sd, lb_cnt[idle]);
2622
2623 redo:
2624         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
2625                                    &cpus, balance);
2626
2627         if (*balance == 0)
2628                 goto out_balanced;
2629
2630         if (!group) {
2631                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2632                 goto out_balanced;
2633         }
2634
2635         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
2636         if (!busiest) {
2637                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2638                 goto out_balanced;
2639         }
2640
2641         BUG_ON(busiest == this_rq);
2642
2643         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2644
2645         nr_moved = 0;
2646         if (busiest->nr_running > 1) {
2647                 /*
2648                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2649                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2650                  * still unbalanced. nr_moved simply stays zero, so it is
2651                  * correctly treated as an imbalance.
2652                  */
2653                 local_irq_save(flags);
2654                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2655                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2656                                       minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2657                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2658                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2659                 local_irq_restore(flags);
2660
2661                 /*
2662                  * some other cpu did the load balance for us.
2663                  */
2664                 if (nr_moved && this_cpu != smp_processor_id())
2665                         resched_cpu(this_cpu);
2666
2667                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2668                 if (unlikely(all_pinned)) {
2669                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2670                         if (!cpus_empty(cpus))
2671                                 goto redo;
2672                         goto out_balanced;
2673                 }
2674         }
2675
2676         if (!nr_moved) {
2677                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2678                 sd->nr_balance_failed++;
2679
2680                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
2681
2682                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
2683
2684                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2685                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2686                          */
2687                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
2688                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2689                                 all_pinned = 1;
2690                                 goto out_one_pinned;
2691                         }
2692
2693                         if (!busiest->active_balance) {
2694                                 busiest->active_balance = 1;
2695                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2696                                 active_balance = 1;
2697                         }
2698                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2699                         if (active_balance)
2700                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2701
2702                         /*
2703                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2704                          * counter.
2705                          */
2706                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2707                 }
2708         } else
2709                 sd->nr_balance_failed = 0;
2710
2711         if (likely(!active_balance)) {
2712                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2713                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2714         } else {
2715                 /*
2716                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2717                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2718                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2719                  * move_tasks).
2720                  */
2721                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2722                         sd->balance_interval *= 2;
2723         }
2724
2725         if (!nr_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2726             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2727                 return -1;
2728         return nr_moved;
2729
2730 out_balanced:
2731         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
2732
2733         sd->nr_balance_failed = 0;
2734
2735 out_one_pinned:
2736         /* tune up the balancing interval */
2737         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
2738                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
2739                 sd->balance_interval *= 2;
2740
2741         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2742             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2743                 return -1;
2744         return 0;
2745 }
2746
2747 /*
2748  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2749  * tasks if there is an imbalance.
2750  *
2751  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
2752  * this_rq is locked.
2753  */
2754 static int
2755 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
2756 {
2757         struct sched_group *group;
2758         struct rq *busiest = NULL;
2759         unsigned long imbalance;
2760         int nr_moved = 0;
2761         int sd_idle = 0;
2762         int all_pinned = 0;
2763         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2764
2765         /*
2766          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2767          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2768          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2769          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2770          */
2771         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2772             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2773                 sd_idle = 1;
2774
2775         schedstat_inc(sd, lb_cnt[CPU_NEWLY_IDLE]);
2776 redo:
2777         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
2778                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
2779         if (!group) {
2780                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
2781                 goto out_balanced;
2782         }
2783
2784         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance,
2785                                 &cpus);
2786         if (!busiest) {
2787                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
2788                 goto out_balanced;
2789         }
2790
2791         BUG_ON(busiest == this_rq);
2792
2793         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
2794
2795         nr_moved = 0;
2796         if (busiest->nr_running > 1) {
2797                 /* Attempt to move tasks */
2798                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
2799                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2800                                         minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2801                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
2802                                         &all_pinned);
2803                 spin_unlock(&busiest->lock);
2804
2805                 if (unlikely(all_pinned)) {
2806                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2807                         if (!cpus_empty(cpus))
2808                                 goto redo;
2809                 }
2810         }
2811
2812         if (!nr_moved) {
2813                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
2814                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2815                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2816                         return -1;
2817         } else
2818                 sd->nr_balance_failed = 0;
2819
2820         return nr_moved;
2821
2822 out_balanced:
2823         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
2824         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2825             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2826                 return -1;
2827         sd->nr_balance_failed = 0;
2828
2829         return 0;
2830 }
2831
2832 /*
2833  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
2834  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
2835  */
2836 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
2837 {
2838         struct sched_domain *sd;
2839         int pulled_task = -1;
2840         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
2841
2842         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2843                 unsigned long interval;
2844
2845                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2846                         continue;
2847
2848                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
2849                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
2850                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
2851                                                                 this_rq, sd);
2852
2853                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
2854                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
2855                         next_balance = sd->last_balance + interval;
2856                 if (pulled_task)
2857                         break;
2858         }
2859         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
2860                 /*
2861                  * We are going idle. next_balance may be set based on
2862                  * a busy processor. So reset next_balance.
2863                  */
2864                 this_rq->next_balance = next_balance;
2865         }
2866 }
2867
2868 /*
2869  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
2870  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
2871  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
2872  * logical imbalances.
2873  *
2874  * Called with busiest_rq locked.
2875  */
2876 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
2877 {
2878         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
2879         struct sched_domain *sd;
2880         struct rq *target_rq;
2881
2882         /* Is there any task to move? */
2883         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
2884                 return;
2885
2886         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
2887
2888         /*
2889          * This condition is "impossible", if it occurs
2890          * we need to fix it.  Originally reported by
2891          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
2892          */
2893         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
2894
2895         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
2896         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
2897
2898         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
2899         for_each_domain(target_cpu, sd) {
2900                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
2901                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
2902                                 break;
2903         }
2904
2905         if (likely(sd)) {
2906                 schedstat_inc(sd, alb_cnt);
2907
2908                 if (move_tasks(target_rq, target_cpu, busiest_rq, 1,
2909                                RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(100), sd, CPU_IDLE,
2910                                NULL))
2911                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
2912                 else
2913                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
2914         }
2915         spin_unlock(&target_rq->lock);
2916 }
2917
2918 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2919 static struct {
2920         atomic_t load_balancer;
2921         cpumask_t  cpu_mask;
2922 } nohz ____cacheline_aligned = {
2923         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
2924         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
2925 };
2926
2927 /*
2928  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
2929  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
2930  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
2931  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
2932  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
2933  * arrives...
2934  *
2935  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
2936  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
2937  * nohz.cpu_mask..
2938  *
2939  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
2940  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
2941  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
2942  * there is no need for ilb owner.
2943  *
2944  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
2945  * next busy scheduler_tick()
2946  */
2947 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
2948 {
2949         int cpu = smp_processor_id();
2950
2951         if (stop_tick) {
2952                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
2953                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
2954
2955                 /*
2956                  * If we are going offline and still the leader, give up!
2957                  */
2958                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
2959                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
2960                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
2961                                 BUG();
2962                         return 0;
2963                 }
2964
2965                 /* time for ilb owner also to sleep */
2966                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
2967                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2968                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
2969                         return 0;
2970                 }
2971
2972                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
2973                         /* make me the ilb owner */
2974                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
2975                                 return 1;
2976                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2977                         return 1;
2978         } else {
2979                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
2980                         return 0;
2981
2982                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
2983
2984                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2985                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
2986                                 BUG();
2987         }
2988         return 0;
2989 }
2990 #endif
2991
2992 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
2993
2994 /*
2995  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
2996  * and initiates a balancing operation if so.
2997  *
2998  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
2999  */
3000 static inline void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3001 {
3002         int balance = 1;
3003         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3004         unsigned long interval;
3005         struct sched_domain *sd;
3006         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3007         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3008
3009         for_each_domain(cpu, sd) {
3010                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3011                         continue;
3012
3013                 interval = sd->balance_interval;
3014                 if (idle != CPU_IDLE)
3015                         interval *= sd->busy_factor;
3016
3017                 /* scale ms to jiffies */
3018                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3019                 if (unlikely(!interval))
3020                         interval = 1;
3021                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3022                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3023
3024
3025                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3026                         if (!spin_trylock(&balancing))
3027                                 goto out;
3028                 }
3029
3030                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3031                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3032                                 /*
3033                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3034                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3035                                  * not idle.
3036                                  */
3037                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3038                         }
3039                         sd->last_balance = jiffies;
3040                 }
3041                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3042                         spin_unlock(&balancing);
3043 out:
3044                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3045                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3046
3047                 /*
3048                  * Stop the load balance at this level. There is another
3049                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3050                  * actively.
3051                  */
3052                 if (!balance)
3053                         break;
3054         }
3055         rq->next_balance = next_balance;
3056 }
3057
3058 /*
3059  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3060  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3061  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3062  */
3063 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3064 {
3065         int this_cpu = smp_processor_id();
3066         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3067         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3068                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3069
3070         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3071
3072 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3073         /*
3074          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3075          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3076          * stopped.
3077          */
3078         if (this_rq->idle_at_tick &&
3079             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3080                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3081                 struct rq *rq;
3082                 int balance_cpu;
3083
3084                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3085                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3086                         /*
3087                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3088                          * work being done for other cpus. Next load
3089                          * balancing owner will pick it up.
3090                          */
3091                         if (need_resched())
3092                                 break;
3093
3094                         rebalance_domains(balance_cpu, SCHED_IDLE);
3095
3096                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3097                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3098                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3099                 }
3100         }
3101 #endif
3102 }
3103
3104 /*
3105  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3106  *
3107  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3108  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3109  * if the whole system is idle.
3110  */
3111 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3112 {
3113 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3114         /*
3115          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3116          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3117          * load balancer.
3118          */
3119         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3120                 rq->in_nohz_recently = 0;
3121
3122                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3123                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3124                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3125                 }
3126
3127                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3128                         /*
3129                          * simple selection for now: Nominate the
3130                          * first cpu in the nohz list to be the next
3131                          * ilb owner.
3132                          *
3133                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3134                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3135                          */
3136                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3137
3138                         if (ilb != NR_CPUS)
3139                                 resched_cpu(ilb);
3140                 }
3141         }
3142
3143         /*
3144          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3145          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3146          */
3147         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3148             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3149                 resched_cpu(cpu);
3150                 return;
3151         }
3152
3153         /*
3154          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3155          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3156          */
3157         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3158             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3159                 return;
3160 #endif
3161         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3162                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3163 }
3164
3165 #else   /* CONFIG_SMP */
3166
3167 /*
3168  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3169  */
3170 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3171 {
3172 }
3173
3174 /* Avoid "used but not defined" warning on UP */
3175 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3176                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
3177                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3178                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
3179                       int this_best_prio, int best_prio, int best_prio_seen,
3180                       struct rq_iterator *iterator)
3181 {
3182         *load_moved = 0;
3183
3184         return 0;
3185 }
3186
3187 #endif
3188
3189 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3190
3191 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3192
3193 /*
3194  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3195  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3196  */
3197 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3198 {
3199         unsigned long flags;
3200         u64 ns, delta_exec;
3201         struct rq *rq;
3202
3203         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3204         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3205         if (rq->curr == p) {
3206                 delta_exec = rq_clock(rq) - p->se.exec_start;
3207                 if ((s64)delta_exec > 0)
3208                         ns += delta_exec;
3209         }
3210         task_rq_unlock(rq, &flags);
3211
3212         return ns;
3213 }
3214
3215 /*
3216  * Account user cpu time to a process.
3217  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3218  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3219  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3220  */
3221 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3222 {
3223         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3224         cputime64_t tmp;
3225
3226         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3227
3228         /* Add user time to cpustat. */
3229         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3230         if (TASK_NICE(p) > 0)
3231                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3232         else
3233                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3234 }
3235
3236 /*
3237  * Account system cpu time to a process.
3238  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3239  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3240  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3241  */
3242 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3243                          cputime_t cputime)
3244 {
3245         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3246         struct rq *rq = this_rq();
3247         cputime64_t tmp;
3248
3249         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3250
3251         /* Add system time to cpustat. */
3252         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3253         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3254                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3255         else if (softirq_count())
3256                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3257         else if (p != rq->idle)
3258                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3259         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3260                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3261         else
3262                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3263         /* Account for system time used */
3264         acct_update_integrals(p);
3265 }
3266
3267 /*
3268  * Account for involuntary wait time.
3269  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3270  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3271  */
3272 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3273 {
3274         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3275         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3276         struct rq *rq = this_rq();
3277
3278         if (p == rq->idle) {
3279                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3280                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3281                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3282                 else
3283                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3284         } else
3285                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3286 }
3287
3288 /*
3289  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3290  * We call it with interrupts disabled.
3291  *
3292  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3293  * timeslices.
3294  */
3295 void scheduler_tick(void)
3296 {
3297         int cpu = smp_processor_id();
3298         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3299         struct task_struct *curr = rq->curr;
3300
3301         spin_lock(&rq->lock);
3302         if (curr != rq->idle) /* FIXME: needed? */
3303                 curr->sched_class->task_tick(rq, curr);
3304         update_cpu_load(rq);
3305         spin_unlock(&rq->lock);
3306
3307 #ifdef CONFIG_SMP
3308         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3309         trigger_load_balance(rq, cpu);
3310 #endif
3311 }
3312
3313 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3314
3315 void fastcall add_preempt_count(int val)
3316 {
3317         /*
3318          * Underflow?
3319          */
3320         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3321                 return;
3322         preempt_count() += val;
3323         /*
3324          * Spinlock count overflowing soon?
3325          */
3326         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3327                                 PREEMPT_MASK - 10);
3328 }
3329 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3330
3331 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3332 {
3333         /*
3334          * Underflow?
3335          */
3336         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3337                 return;
3338         /*
3339          * Is the spinlock portion underflowing?
3340          */
3341         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3342                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3343                 return;
3344
3345         preempt_count() -= val;
3346 }
3347 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3348
3349 #endif
3350
3351 /*
3352  * Print scheduling while atomic bug:
3353  */
3354 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3355 {
3356         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/0x%08x/%d\n",
3357                 prev->comm, preempt_count(), prev->pid);
3358         debug_show_held_locks(prev);
3359         if (irqs_disabled())
3360                 print_irqtrace_events(prev);
3361         dump_stack();
3362 }
3363
3364 /*
3365  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3366  */
3367 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3368 {
3369         /*
3370          * Test if we are atomic.  Since do_exit() needs to call into
3371          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3372          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3373          */
3374         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
3375                 __schedule_bug(prev);
3376
3377         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3378
3379         schedstat_inc(this_rq(), sched_cnt);
3380 }
3381
3382 /*
3383  * Pick up the highest-prio task:
3384  */
3385 static inline struct task_struct *
3386 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, u64 now)
3387 {
3388         struct sched_class *class;
3389         struct task_struct *p;
3390
3391         /*
3392          * Optimization: we know that if all tasks are in
3393          * the fair class we can call that function directly:
3394          */
3395         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3396                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, now);
3397                 if (likely(p))
3398                         return p;
3399         }
3400
3401         class = sched_class_highest;
3402         for ( ; ; ) {
3403                 p = class->pick_next_task(rq, now);
3404                 if (p)
3405                         return p;
3406                 /*
3407                  * Will never be NULL as the idle class always
3408                  * returns a non-NULL p:
3409                  */
3410                 class = class->next;
3411         }
3412 }
3413
3414 /*
3415  * schedule() is the main scheduler function.
3416  */
3417 asmlinkage void __sched schedule(void)
3418 {
3419         struct task_struct *prev, *next;
3420         long *switch_count;
3421         struct rq *rq;
3422         u64 now;
3423         int cpu;
3424
3425 need_resched:
3426         preempt_disable();
3427         cpu = smp_processor_id();
3428         rq = cpu_rq(cpu);
3429         rcu_qsctr_inc(cpu);
3430         prev = rq->curr;
3431         switch_count = &prev->nivcsw;
3432
3433         release_kernel_lock(prev);
3434 need_resched_nonpreemptible:
3435
3436         schedule_debug(prev);
3437
3438         spin_lock_irq(&rq->lock);
3439         clear_tsk_need_resched(prev);
3440
3441         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3442                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3443                                 unlikely(signal_pending(prev)))) {
3444                         prev->state = TASK_RUNNING;
3445                 } else {
3446                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3447                 }
3448                 switch_count = &prev->nvcsw;
3449         }
3450
3451         if (unlikely(!rq->nr_running))
3452                 idle_balance(cpu, rq);
3453
3454         now = __rq_clock(rq);
3455         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev, now);
3456         next = pick_next_task(rq, prev, now);
3457
3458         sched_info_switch(prev, next);
3459
3460         if (likely(prev != next)) {
3461                 rq->nr_switches++;
3462                 rq->curr = next;
3463                 ++*switch_count;
3464
3465                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3466         } else
3467                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3468
3469         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
3470                 cpu = smp_processor_id();
3471                 rq = cpu_rq(cpu);
3472                 goto need_resched_nonpreemptible;
3473         }
3474         preempt_enable_no_resched();
3475         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3476                 goto need_resched;
3477 }
3478 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3479
3480 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3481 /*
3482  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3483  * off of preempt_enable.  Kernel preemptions off return from interrupt
3484  * occur there and call schedule directly.
3485  */
3486 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3487 {
3488         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3489 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3490         struct task_struct *task = current;
3491         int saved_lock_depth;
3492 #endif
3493         /*
3494          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3495          * we do not want to preempt the current task.  Just return..
3496          */
3497         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3498                 return;
3499
3500 need_resched:
3501         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3502         /*
3503          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3504          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3505          * auto-release the semaphore:
3506          */
3507 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3508         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3509         task->lock_depth = -1;
3510 #endif
3511         schedule();
3512 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3513         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3514 #endif
3515         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3516
3517         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3518         barrier();
3519         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3520                 goto need_resched;
3521 }
3522 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3523
3524 /*
3525  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3526  * off of irq context.
3527  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3528  * protect us against recursive calling from irq.
3529  */
3530 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3531 {
3532         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3533 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3534         struct task_struct *task = current;
3535         int saved_lock_depth;
3536 #endif
3537         /* Catch callers which need to be fixed */
3538         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3539
3540 need_resched:
3541         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3542         /*
3543          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3544          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3545          * auto-release the semaphore:
3546          */
3547 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3548         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3549         task->lock_depth = -1;
3550 #endif
3551         local_irq_enable();
3552         schedule();
3553         local_irq_disable();
3554 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3555         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3556 #endif
3557         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3558
3559         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3560         barrier();
3561         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3562                 goto need_resched;
3563 }
3564
3565 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3566
3567 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
3568                           void *key)
3569 {
3570         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
3571 }
3572 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3573
3574 /*
3575  * The core wakeup function.  Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3576  * wake everything up.  If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3577  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3578  *
3579  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3580  * started to run but is not in state TASK_RUNNING.  try_to_wake_up() returns
3581  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3582  */
3583 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3584                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
3585 {
3586         struct list_head *tmp, *next;
3587
3588         list_for_each_safe(tmp, next, &q->task_list) {
3589                 wait_queue_t *curr = list_entry(tmp, wait_queue_t, task_list);
3590                 unsigned flags = curr->flags;
3591
3592                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
3593                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3594                         break;
3595         }
3596 }
3597
3598 /**
3599  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3600  * @q: the waitqueue
3601  * @mode: which threads
3602  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3603  * @key: is directly passed to the wakeup function
3604  */
3605 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3606                         int nr_exclusive, void *key)
3607 {
3608         unsigned long flags;
3609
3610         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3611         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3612         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3613 }
3614 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3615
3616 /*
3617  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3618  */
3619 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3620 {
3621         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3622 }
3623
3624 /**
3625  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
3626  * @q: the waitqueue
3627  * @mode: which threads
3628  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3629  *
3630  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3631  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3632  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3633  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3634  *
3635  * On UP it can prevent extra preemption.
3636  */
3637 void fastcall
3638 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3639 {
3640         unsigned long flags;
3641         int sync = 1;
3642
3643         if (unlikely(!q))
3644                 return;
3645
3646         if (unlikely(!nr_exclusive))
3647                 sync = 0;
3648
3649         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3650         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
3651         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3652 }
3653 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3654
3655 void fastcall complete(struct completion *x)
3656 {
3657         unsigned long flags;
3658
3659         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3660         x->done++;
3661         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3662                          1, 0, NULL);
3663         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3664 }
3665 EXPORT_SYMBOL(complete);
3666
3667 void fastcall complete_all(struct completion *x)
3668 {
3669         unsigned long flags;
3670
3671         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3672         x->done += UINT_MAX/2;
3673         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3674                          0, 0, NULL);
3675         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3676 }
3677 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3678
3679 void fastcall __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3680 {
3681         might_sleep();
3682
3683         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3684         if (!x->done) {
3685                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3686
3687                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3688                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3689                 do {
3690                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3691                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3692                         schedule();
3693                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3694                 } while (!x->done);
3695                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3696         }
3697         x->done--;
3698         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3699 }
3700 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3701
3702 unsigned long fastcall __sched
3703 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3704 {
3705         might_sleep();
3706
3707         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3708         if (!x->done) {
3709                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3710
3711                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3712                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3713                 do {
3714                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3715                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3716                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3717                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3718                         if (!timeout) {
3719                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3720                                 goto out;
3721                         }
3722                 } while (!x->done);
3723                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3724         }
3725         x->done--;
3726 out:
3727         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3728         return timeout;
3729 }
3730 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3731
3732 int fastcall __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3733 {
3734         int ret = 0;
3735
3736         might_sleep();
3737
3738         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3739         if (!x->done) {
3740                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3741
3742                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3743                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3744                 do {
3745                         if (signal_pending(current)) {
3746                                 ret = -ERESTARTSYS;
3747                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3748                                 goto out;
3749                         }
3750                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3751                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3752                         schedule();
3753                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3754                 } while (!x->done);
3755                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3756         }
3757         x->done--;
3758 out:
3759         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3760
3761         return ret;
3762 }
3763 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3764
3765 unsigned long fastcall __sched
3766 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3767                                           unsigned long timeout)
3768 {
3769         might_sleep();
3770
3771         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3772         if (!x->done) {
3773                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3774
3775                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3776                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3777                 do {
3778                         if (signal_pending(current)) {
3779                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3780                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3781                                 goto out;
3782                         }
3783                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3784                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3785                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3786                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3787                         if (!timeout) {
3788                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3789                                 goto out;
3790                         }
3791                 } while (!x->done);
3792                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3793         }
3794         x->done--;
3795 out:
3796         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3797         return timeout;
3798 }
3799 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3800
3801 static inline void
3802 sleep_on_head(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait, unsigned long *flags)
3803 {
3804         spin_lock_irqsave(&q->lock, *flags);
3805         __add_wait_queue(q, wait);
3806         spin_unlock(&q->lock);
3807 }
3808
3809 static inline void
3810 sleep_on_tail(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait, unsigned long *flags)
3811 {
3812         spin_lock_irq(&q->lock);
3813         __remove_wait_queue(q, wait);
3814         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, *flags);
3815 }
3816
3817 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3818 {
3819         unsigned long flags;
3820         wait_queue_t wait;
3821
3822         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3823
3824         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3825
3826         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3827         schedule();
3828         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3829 }
3830 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3831
3832 long __sched
3833 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3834 {
3835         unsigned long flags;
3836         wait_queue_t wait;
3837
3838         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3839
3840         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3841
3842         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3843         timeout = schedule_timeout(timeout);
3844         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3845
3846         return timeout;
3847 }
3848 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3849
3850 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3851 {
3852         unsigned long flags;
3853         wait_queue_t wait;
3854
3855         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3856
3857         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3858
3859         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3860         schedule();
3861         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3862 }
3863 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3864
3865 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3866 {
3867         unsigned long flags;
3868         wait_queue_t wait;
3869
3870         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3871
3872         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3873
3874         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3875         timeout = schedule_timeout(timeout);
3876         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3877
3878         return timeout;
3879 }
3880 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3881
3882 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3883
3884 /*
3885  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3886  * @p: task
3887  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3888  *
3889  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3890  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3891  *
3892  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3893  */
3894 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3895 {
3896         unsigned long flags;
3897         int oldprio, on_rq;
3898         struct rq *rq;
3899         u64 now;
3900
3901         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3902
3903         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3904         now = rq_clock(rq);
3905
3906         oldprio = p->prio;
3907         on_rq = p->se.on_rq;
3908         if (on_rq)
3909                 dequeue_task(rq, p, 0, now);
3910
3911         if (rt_prio(prio))
3912                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3913         else
3914                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3915
3916         p->prio = prio;
3917
3918         if (on_rq) {
3919                 enqueue_task(rq, p, 0, now);
3920                 /*
3921                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
3922                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
3923                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
3924                  */
3925                 if (task_running(rq, p)) {
3926                         if (p->prio > oldprio)
3927                                 resched_task(rq->curr);
3928                 } else {
3929                         check_preempt_curr(rq, p);
3930                 }
3931         }
3932         task_rq_unlock(rq, &flags);
3933 }
3934
3935 #endif
3936
3937 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3938 {
3939         int old_prio, delta, on_rq;
3940         unsigned long flags;
3941         struct rq *rq;
3942         u64 now;
3943
3944         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3945                 return;
3946         /*
3947          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3948          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3949          */
3950         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3951         now = rq_clock(rq);
3952         /*
3953          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3954          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3955          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3956          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3957          */
3958         if (task_has_rt_policy(p)) {
3959                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3960                 goto out_unlock;
3961         }
3962         on_rq = p->se.on_rq;
3963         if (on_rq) {
3964                 dequeue_task(rq, p, 0, now);
3965                 dec_load(rq, p, now);
3966         }
3967
3968         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3969         set_load_weight(p);
3970         old_prio = p->prio;
3971         p->prio = effective_prio(p);
3972         delta = p->prio - old_prio;
3973
3974         if (on_rq) {
3975                 enqueue_task(rq, p, 0, now);
3976                 inc_load(rq, p, now);
3977                 /*
3978                  * If the task increased its priority or is running and
3979                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3980                  */
3981                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3982                         resched_task(rq->curr);
3983         }
3984 out_unlock:
3985         task_rq_unlock(rq, &flags);
3986 }
3987 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3988
3989 /*
3990  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3991  * @p: task
3992  * @nice: nice value
3993  */
3994 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3995 {
3996         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3997         int nice_rlim = 20 - nice;
3998
3999         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4000                 capable(CAP_SYS_NICE));
4001 }
4002
4003 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4004
4005 /*
4006  * sys_nice - change the priority of the current process.
4007  * @increment: priority increment
4008  *
4009  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4010  * does similar things.
4011  */
4012 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4013 {
4014         long nice, retval;
4015
4016         /*
4017          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4018          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4019          * and we have a single winner.
4020          */
4021         if (increment < -40)
4022                 increment = -40;
4023         if (increment > 40)
4024                 increment = 40;
4025
4026         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4027         if (nice < -20)
4028                 nice = -20;
4029         if (nice > 19)
4030                 nice = 19;
4031
4032         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4033                 return -EPERM;
4034
4035         retval = security_task_setnice(current, nice);
4036         if (retval)
4037                 return retval;
4038
4039         set_user_nice(current, nice);
4040         return 0;
4041 }
4042
4043 #endif
4044
4045 /**
4046  * task_prio - return the priority value of a given task.
4047  * @p: the task in question.
4048  *
4049  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4050  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4051  * around 0, value goes from -16 to +15.
4052  */
4053 int task_prio(const struct task_struct *p)
4054 {
4055         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4056 }
4057
4058 /**
4059  * task_nice - return the nice value of a given task.
4060  * @p: the task in question.
4061  */
4062 int task_nice(const struct task_struct *p)
4063 {
4064         return TASK_NICE(p);
4065 }
4066 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4067
4068 /**
4069  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4070  * @cpu: the processor in question.
4071  */
4072 int idle_cpu(int cpu)
4073 {
4074         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4075 }
4076
4077 /**
4078  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4079  * @cpu: the processor in question.
4080  */
4081 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4082 {
4083         return cpu_rq(cpu)->idle;
4084 }
4085
4086 /**
4087  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4088  * @pid: the pid in question.
4089  */
4090 static inline struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4091 {
4092         return pid ? find_task_by_pid(pid) : current;
4093 }
4094
4095 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4096 static void
4097 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4098 {
4099         BUG_ON(p->se.on_rq);
4100
4101         p->policy = policy;
4102         switch (p->policy) {
4103         case SCHED_NORMAL:
4104         case SCHED_BATCH:
4105         case SCHED_IDLE:
4106                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4107                 break;
4108         case SCHED_FIFO:
4109         case SCHED_RR:
4110                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4111                 break;
4112         }
4113
4114         p->rt_priority = prio;
4115         p->normal_prio = normal_prio(p);
4116         /* we are holding p->pi_lock already */
4117         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4118         set_load_weight(p);
4119 }
4120
4121 /**
4122  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4123  * @p: the task in question.
4124  * @policy: new policy.
4125  * @param: structure containing the new RT priority.
4126  *
4127  * NOTE that the task may be already dead.
4128  */
4129 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4130                        struct sched_param *param)
4131 {
4132         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq;
4133         unsigned long flags;
4134         struct rq *rq;
4135
4136         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4137         BUG_ON(in_interrupt());
4138 recheck:
4139         /* double check policy once rq lock held */
4140         if (policy < 0)
4141                 policy = oldpolicy = p->policy;
4142         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4143                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4144                         policy != SCHED_IDLE)
4145                 return -EINVAL;
4146         /*
4147          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4148          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4149          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4150          */
4151         if (param->sched_priority < 0 ||
4152             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4153             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4154                 return -EINVAL;
4155         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4156                 return -EINVAL;
4157
4158         /*
4159          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4160          */
4161         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4162                 if (rt_policy(policy)) {
4163                         unsigned long rlim_rtprio;
4164
4165                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4166                                 return -ESRCH;
4167                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4168                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4169
4170                         /* can't set/change the rt policy */
4171                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4172                                 return -EPERM;
4173
4174                         /* can't increase priority */
4175                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4176                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4177                                 return -EPERM;
4178                 }
4179                 /*
4180                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4181                  * move out of SCHED_IDLE either:
4182                  */
4183                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4184                         return -EPERM;
4185
4186                 /* can't change other user's priorities */
4187                 if ((current->euid != p->euid) &&
4188                     (current->euid != p->uid))
4189                         return -EPERM;
4190         }
4191
4192         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4193         if (retval)
4194                 return retval;
4195         /*
4196          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4197          * changing the priority of the task:
4198          */
4199         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4200         /*
4201          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4202          * runqueue lock must be held.
4203          */
4204         rq = __task_rq_lock(p);
4205         /* recheck policy now with rq lock held */
4206         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4207                 policy = oldpolicy = -1;
4208                 __task_rq_unlock(rq);
4209                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4210                 goto recheck;
4211         }
4212         on_rq = p->se.on_rq;
4213         if (on_rq)
4214                 deactivate_task(rq, p, 0);
4215         oldprio = p->prio;
4216         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4217         if (on_rq) {
4218                 activate_task(rq, p, 0);
4219                 /*
4220                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4221                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4222                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4223                  */
4224                 if (task_running(rq, p)) {
4225                         if (p->prio > oldprio)
4226                                 resched_task(rq->curr);
4227                 } else {
4228                         check_preempt_curr(rq, p);
4229                 }
4230         }
4231         __task_rq_unlock(rq);
4232         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4233
4234         rt_mutex_adjust_pi(p);
4235
4236         return 0;
4237 }
4238 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4239
4240 static int
4241 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4242 {
4243         struct sched_param lparam;
4244         struct task_struct *p;
4245         int retval;
4246
4247         if (!param || pid < 0)
4248                 return -EINVAL;
4249         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4250                 return -EFAULT;
4251
4252         rcu_read_lock();
4253         retval = -ESRCH;
4254         p = find_process_by_pid(pid);
4255         if (p != NULL)
4256                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4257         rcu_read_unlock();
4258
4259         return retval;
4260 }
4261
4262 /**
4263  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4264  * @pid: the pid in question.
4265  * @policy: new policy.
4266  * @param: structure containing the new RT priority.
4267  */
4268 asmlinkage long sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,
4269                                        struct sched_param __user *param)
4270 {
4271         /* negative values for policy are not valid */
4272         if (policy < 0)
4273                 return -EINVAL;
4274
4275         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4276 }
4277
4278 /**
4279  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4280  * @pid: the pid in question.
4281  * @param: structure containing the new RT priority.
4282  */
4283 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4284 {
4285         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4286 }
4287
4288 /**
4289  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4290  * @pid: the pid in question.
4291  */
4292 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4293 {
4294         struct task_struct *p;
4295         int retval = -EINVAL;
4296
4297         if (pid < 0)
4298                 goto out_nounlock;
4299
4300         retval = -ESRCH;
4301         read_lock(&tasklist_lock);
4302         p = find_process_by_pid(pid);
4303         if (p) {
4304                 retval = security_task_getscheduler(p);
4305                 if (!retval)
4306                         retval = p->policy;
4307         }
4308         read_unlock(&tasklist_lock);
4309
4310 out_nounlock:
4311         return retval;
4312 }
4313
4314 /**
4315  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4316  * @pid: the pid in question.
4317  * @param: structure containing the RT priority.
4318  */
4319 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4320 {
4321         struct sched_param lp;
4322         struct task_struct *p;
4323         int retval = -EINVAL;
4324
4325         if (!param || pid < 0)
4326                 goto out_nounlock;
4327
4328         read_lock(&tasklist_lock);
4329         p = find_process_by_pid(pid);
4330         retval = -ESRCH;
4331         if (!p)
4332                 goto out_unlock;
4333
4334         retval = security_task_getscheduler(p);
4335         if (retval)
4336                 goto out_unlock;
4337
4338         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4339         read_unlock(&tasklist_lock);
4340
4341         /*
4342          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4343          */
4344         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4345
4346 out_nounlock:
4347         return retval;
4348
4349 out_unlock:
4350         read_unlock(&tasklist_lock);
4351         return retval;
4352 }
4353
4354 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4355 {
4356         cpumask_t cpus_allowed;
4357         struct task_struct *p;
4358         int retval;
4359
4360         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4361         read_lock(&tasklist_lock);
4362
4363         p = find_process_by_pid(pid);
4364         if (!p) {
4365                 read_unlock(&tasklist_lock);
4366                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4367                 return -ESRCH;
4368         }
4369
4370         /*
4371          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4372          * tasklist_lock held.  We will bump the task_struct's
4373          * usage count and then drop tasklist_lock.
4374          */
4375         get_task_struct(p);
4376         read_unlock(&tasklist_lock);
4377
4378         retval = -EPERM;
4379         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4380                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4381                 goto out_unlock;
4382
4383         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4384         if (retval)
4385                 goto out_unlock;
4386
4387         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4388         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4389         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4390
4391 out_unlock:
4392         put_task_struct(p);
4393         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4394         return retval;
4395 }
4396
4397 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4398                              cpumask_t *new_mask)
4399 {
4400         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4401                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4402         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4403                 len = sizeof(cpumask_t);
4404         }
4405         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4406 }
4407
4408 /**
4409  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4410  * @pid: pid of the process
4411  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4412  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4413  */
4414 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4415                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4416 {
4417         cpumask_t new_mask;
4418         int retval;
4419
4420         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4421         if (retval)
4422                 return retval;
4423
4424         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4425 }
4426
4427 /*
4428  * Represents all cpu's present in the system
4429  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4430  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4431  * method, such as ACPI for e.g.
4432  */
4433
4434 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4435 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4436
4437 #ifndef CONFIG_SMP
4438 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4439 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4440
4441 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4442 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4443 #endif
4444
4445 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4446 {
4447         struct task_struct *p;
4448         int retval;
4449
4450         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4451         read_lock(&tasklist_lock);
4452
4453         retval = -ESRCH;
4454         p = find_process_by_pid(pid);
4455         if (!p)
4456                 goto out_unlock;
4457
4458         retval = security_task_getscheduler(p);
4459         if (retval)
4460                 goto out_unlock;
4461
4462         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4463
4464 out_unlock:
4465         read_unlock(&tasklist_lock);
4466         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4467         if (retval)
4468                 return retval;
4469
4470         return 0;
4471 }
4472
4473 /**
4474  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4475  * @pid: pid of the process
4476  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4477  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4478  */
4479 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4480                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4481 {
4482         int ret;
4483         cpumask_t mask;
4484
4485         if (len < sizeof(cpumask_t))
4486                 return -EINVAL;
4487
4488         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4489         if (ret < 0)
4490                 return ret;
4491
4492         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4493                 return -EFAULT;
4494
4495         return sizeof(cpumask_t);
4496 }
4497
4498 /**
4499  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4500  *
4501  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4502  * other threads running on this CPU then this function will return.
4503  */
4504 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4505 {
4506         struct rq *rq = this_rq_lock();
4507
4508         schedstat_inc(rq, yld_cnt);
4509         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
4510                 schedstat_inc(rq, yld_act_empty);
4511         else
4512                 current->sched_class->yield_task(rq, current);
4513
4514         /*
4515          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4516          * no need to preempt or enable interrupts:
4517          */
4518         __release(rq->lock);
4519         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4520         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4521         preempt_enable_no_resched();
4522
4523         schedule();
4524
4525         return 0;
4526 }
4527
4528 static void __cond_resched(void)
4529 {
4530 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4531         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4532 #endif
4533         /*
4534          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4535          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4536          * cond_resched() call.
4537          */
4538         do {
4539                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4540                 schedule();
4541                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4542         } while (need_resched());
4543 }
4544
4545 int __sched cond_resched(void)
4546 {
4547         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4548                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4549                 __cond_resched();
4550                 return 1;
4551         }
4552         return 0;
4553 }
4554 EXPORT_SYMBOL(cond_resched);
4555
4556 /*
4557  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4558  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4559  *
4560  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT.  We do strange low-level
4561  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4562  * spin_unlock(), once by hand).
4563  */
4564 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4565 {
4566         int ret = 0;
4567
4568         if (need_lockbreak(lock)) {
4569                 spin_unlock(lock);
4570                 cpu_relax();
4571                 ret = 1;
4572                 spin_lock(lock);
4573         }
4574         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4575                 spin_release(&lock->dep_map, 1, _THIS_IP_);
4576                 _raw_spin_unlock(lock);
4577                 preempt_enable_no_resched();
4578                 __cond_resched();
4579                 ret = 1;
4580                 spin_lock(lock);
4581         }
4582         return ret;
4583 }
4584 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4585
4586 int __sched cond_resched_softirq(void)
4587 {
4588         BUG_ON(!in_softirq());
4589
4590         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4591                 local_bh_enable();
4592                 __cond_resched();
4593                 local_bh_disable();
4594                 return 1;
4595         }
4596         return 0;
4597 }
4598 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4599
4600 /**
4601  * yield - yield the current processor to other threads.
4602  *
4603  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4604  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4605  */
4606 void __sched yield(void)
4607 {
4608         set_current_state(TASK_RUNNING);
4609         sys_sched_yield();
4610 }
4611 EXPORT_SYMBOL(yield);
4612
4613 /*
4614  * This task is about to go to sleep on IO.  Increment rq->nr_iowait so
4615  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4616  *
4617  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4618  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4619  */
4620 void __sched io_schedule(void)
4621 {
4622         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4623
4624         delayacct_blkio_start();
4625         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4626         schedule();
4627         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4628         delayacct_blkio_end();
4629 }
4630 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4631
4632 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4633 {
4634         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4635         long ret;
4636
4637         delayacct_blkio_start();
4638         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4639         ret = schedule_timeout(timeout);
4640         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4641         delayacct_blkio_end();
4642         return ret;
4643 }
4644
4645 /**
4646  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4647  * @policy: scheduling class.
4648  *
4649  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4650  * by a given scheduling class.
4651  */
4652 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
4653 {
4654         int ret = -EINVAL;
4655
4656         switch (policy) {
4657         case SCHED_FIFO:
4658         case SCHED_RR:
4659                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4660                 break;
4661         case SCHED_NORMAL:
4662         case SCHED_BATCH:
4663         case SCHED_IDLE:
4664                 ret = 0;
4665                 break;
4666         }
4667         return ret;
4668 }
4669
4670 /**
4671  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4672  * @policy: scheduling class.
4673  *
4674  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4675  * by a given scheduling class.
4676  */
4677 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
4678 {
4679         int ret = -EINVAL;
4680
4681         switch (policy) {
4682         case SCHED_FIFO:
4683         case SCHED_RR:
4684                 ret = 1;
4685                 break;
4686         case SCHED_NORMAL:
4687         case SCHED_BATCH:
4688         case SCHED_IDLE:
4689                 ret = 0;
4690         }
4691         return ret;
4692 }
4693
4694 /**
4695  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4696  * @pid: pid of the process.
4697  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4698  *
4699  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4700  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4701  */
4702 asmlinkage
4703 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
4704 {
4705         struct task_struct *p;
4706         int retval = -EINVAL;
4707         struct timespec t;
4708
4709         if (pid < 0)
4710                 goto out_nounlock;
4711
4712         retval = -ESRCH;
4713         read_lock(&tasklist_lock);
4714         p = find_process_by_pid(pid);
4715         if (!p)
4716                 goto out_unlock;
4717
4718         retval = security_task_getscheduler(p);
4719         if (retval)
4720                 goto out_unlock;
4721
4722         jiffies_to_timespec(p->policy == SCHED_FIFO ?
4723                                 0 : static_prio_timeslice(p->static_prio), &t);
4724         read_unlock(&tasklist_lock);
4725         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4726 out_nounlock:
4727         return retval;
4728 out_unlock:
4729         read_unlock(&tasklist_lock);
4730         return retval;
4731 }
4732
4733 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
4734
4735 static void show_task(struct task_struct *p)
4736 {
4737         unsigned long free = 0;
4738         unsigned state;
4739
4740         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4741         printk("%-13.13s %c", p->comm,
4742                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4743 #if BITS_PER_LONG == 32
4744         if (state == TASK_RUNNING)
4745                 printk(" running  ");
4746         else
4747                 printk(" %08lx ", thread_saved_pc(p));
4748 #else
4749         if (state == TASK_RUNNING)
4750                 printk("  running task    ");
4751         else
4752                 printk(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
4753 #endif
4754 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4755         {
4756                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
4757                 while (!*n)
4758                         n++;
4759                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
4760         }
4761 #endif
4762         printk("%5lu %5d %6d\n", free, p->pid, p->parent->pid);
4763
4764         if (state != TASK_RUNNING)
4765                 show_stack(p, NULL);
4766 }
4767
4768 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4769 {
4770         struct task_struct *g, *p;
4771
4772 #if BITS_PER_LONG == 32
4773         printk(KERN_INFO
4774                 "  task                PC stack   pid father\n");
4775 #else
4776         printk(KERN_INFO
4777                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4778 #endif
4779         read_lock(&tasklist_lock);
4780         do_each_thread(g, p) {
4781                 /*
4782                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4783                  * console might take alot of time:
4784                  */
4785                 touch_nmi_watchdog();
4786                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4787                         show_task(p);
4788         } while_each_thread(g, p);
4789
4790         touch_all_softlockup_watchdogs();
4791
4792 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4793         sysrq_sched_debug_show();
4794 #endif
4795         read_unlock(&tasklist_lock);
4796         /*
4797          * Only show locks if all tasks are dumped:
4798          */
4799         if (state_filter == -1)
4800                 debug_show_all_locks();
4801 }
4802
4803 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4804 {
4805         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4806 }
4807
4808 /**
4809  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4810  * @idle: task in question
4811  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4812  *
4813  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4814  * flag, to make booting more robust.
4815  */
4816 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4817 {
4818         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4819         unsigned long flags;
4820
4821         __sched_fork(idle);
4822         idle->se.exec_start = sched_clock();
4823
4824         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
4825         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
4826         __set_task_cpu(idle, cpu);
4827
4828         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4829         rq->curr = rq->idle = idle;
4830 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
4831         idle->oncpu = 1;
4832 #endif
4833         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4834
4835         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4836 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
4837         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
4838 #else
4839         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4840 #endif
4841         /*
4842          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4843          */
4844         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4845 }
4846
4847 /*
4848  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
4849  * indicates which cpus entered this state. This is used
4850  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
4851  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
4852  * always be CPU_MASK_NONE.
4853  */
4854 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
4855
4856 /*
4857  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
4858  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
4859  * to users decreases. But the relationship is not linear,
4860  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
4861  * number of CPUs.
4862  *
4863  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
4864  */
4865 static inline void sched_init_granularity(void)
4866 {
4867         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
4868         const unsigned long gran_limit = 100000000;
4869
4870         sysctl_sched_granularity *= factor;
4871         if (sysctl_sched_granularity > gran_limit)
4872                 sysctl_sched_granularity = gran_limit;
4873
4874         sysctl_sched_runtime_limit = sysctl_sched_granularity * 4;
4875         sysctl_sched_wakeup_granularity = sysctl_sched_granularity / 2;
4876 }
4877
4878 #ifdef CONFIG_SMP
4879 /*
4880  * This is how migration works:
4881  *
4882  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
4883  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
4884  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
4885  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
4886  *    thread off the CPU)
4887  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
4888  *    task is still in the wrong runqueue.
4889  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4890  *    it and puts it into the right queue.
4891  * 6) migration thread up()s the semaphore.
4892  * 7) we wake up and the migration is done.
4893  */
4894
4895 /*
4896  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4897  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4898  * is removed from the allowed bitmask.
4899  *
4900  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4901  * task must not exit() & deallocate itself prematurely.  The
4902  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4903  */
4904 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
4905 {
4906         struct migration_req req;
4907         unsigned long flags;
4908         struct rq *rq;
4909         int ret = 0;
4910
4911         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4912         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
4913                 ret = -EINVAL;
4914                 goto out;
4915         }
4916
4917         p->cpus_allowed = new_mask;
4918         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4919         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
4920                 goto out;
4921
4922         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
4923                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4924                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4925                 wake_up_process(rq->migration_thread);
4926                 wait_for_completion(&req.done);
4927                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4928                 return 0;
4929         }
4930 out:
4931         task_rq_unlock(rq, &flags);
4932
4933         return ret;
4934 }
4935 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
4936
4937 /*
4938  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu.  We're doing
4939  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4940  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4941  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4942  *
4943  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4944  * as the task is no longer on this CPU.
4945  *
4946  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4947  */
4948 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4949 {
4950         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4951         int ret = 0, on_rq;
4952
4953         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
4954                 return ret;
4955
4956         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4957         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4958
4959         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4960         /* Already moved. */
4961         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4962                 goto out;
4963         /* Affinity changed (again). */
4964         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
4965                 goto out;
4966
4967         on_rq = p->se.on_rq;
4968         if (on_rq)
4969                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
4970         set_task_cpu(p, dest_cpu);
4971         if (on_rq) {
4972                 activate_task(rq_dest, p, 0);
4973                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
4974         }
4975         ret = 1;
4976 out:
4977         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4978         return ret;
4979 }
4980
4981 /*
4982  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
4983  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
4984  * another runqueue.
4985  */
4986 static int migration_thread(void *data)
4987 {
4988         int cpu = (long)data;
4989         struct rq *rq;
4990
4991         rq = cpu_rq(cpu);
4992         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
4993
4994         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4995         while (!kthread_should_stop()) {
4996                 struct migration_req *req;
4997                 struct list_head *head;
4998
4999                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5000
5001                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5002                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5003                         goto wait_to_die;
5004                 }
5005
5006                 if (rq->active_balance) {
5007                         active_load_balance(rq, cpu);
5008                         rq->active_balance = 0;
5009                 }
5010
5011                 head = &rq->migration_queue;
5012
5013                 if (list_empty(head)) {
5014                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5015                         schedule();
5016                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5017                         continue;
5018                 }
5019                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5020                 list_del_init(head->next);
5021
5022                 spin_unlock(&rq->lock);
5023                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5024                 local_irq_enable();
5025
5026                 complete(&req->done);
5027         }
5028         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5029         return 0;
5030
5031 wait_to_die:
5032         /* Wait for kthread_stop */
5033         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5034         while (!kthread_should_stop()) {
5035                 schedule();
5036                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5037         }
5038         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5039         return 0;
5040 }
5041
5042 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5043 /*
5044  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if neccessary.
5045  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5046  */
5047 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5048 {
5049         unsigned long flags;
5050         cpumask_t mask;
5051         struct rq *rq;
5052         int dest_cpu;
5053
5054 restart:
5055         /* On same node? */
5056         mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5057         cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5058         dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5059
5060         /* On any allowed CPU? */
5061         if (dest_cpu == NR_CPUS)
5062                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5063
5064         /* No more Mr. Nice Guy. */
5065         if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5066                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5067                 cpus_setall(p->cpus_allowed);
5068                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5069                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5070
5071                 /*
5072                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
5073                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
5074                  * leave kernel.
5075                  */
5076                 if (p->mm && printk_ratelimit())
5077                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5078                                "longer affine to cpu%d\n",
5079                                p->pid, p->comm, dead_cpu);
5080         }
5081         if (!__migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu))
5082                 goto restart;
5083 }
5084
5085 /*
5086  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5087  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5088  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5089  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5090  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5091  */
5092 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5093 {
5094         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5095         unsigned long flags;
5096
5097         local_irq_save(flags);
5098         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5099         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5100         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5101         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5102         local_irq_restore(flags);
5103 }
5104
5105 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5106 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5107 {
5108         struct task_struct *p, *t;
5109
5110         write_lock_irq(&tasklist_lock);
5111
5112         do_each_thread(t, p) {
5113                 if (p == current)
5114                         continue;
5115
5116                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5117                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5118         } while_each_thread(t, p);
5119
5120         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
5121 }
5122
5123 /*
5124  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5125  * It does so by boosting its priority to highest possible and adding it to
5126  * the _front_ of the runqueue. Used by CPU offline code.
5127  */
5128 void sched_idle_next(void)
5129 {
5130         int this_cpu = smp_processor_id();
5131         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5132         struct task_struct *p = rq->idle;
5133         unsigned long flags;
5134
5135         /* cpu has to be offline */
5136         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5137
5138         /*
5139          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5140          * and interrupts disabled on the current cpu.
5141          */
5142         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5143
5144         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5145
5146         /* Add idle task to the _front_ of its priority queue: */
5147         activate_idle_task(p, rq);
5148
5149         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5150 }
5151
5152 /*
5153  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5154  * offline.
5155  */
5156 void idle_task_exit(void)
5157 {
5158         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5159
5160         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5161
5162         if (mm != &init_mm)
5163                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5164         mmdrop(mm);
5165 }
5166
5167 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5168 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5169 {
5170         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5171
5172         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5173         BUG_ON(p->exit_state != EXIT_ZOMBIE && p->exit_state != EXIT_DEAD);
5174
5175         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5176         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5177
5178         get_task_struct(p);
5179
5180         /*
5181          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5182          * that's OK.  No task can be added to this CPU, so iteration is
5183          * fine.
5184          * NOTE: interrupts should be left disabled  --dev@
5185          */
5186         spin_unlock(&rq->lock);
5187         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5188         spin_lock(&rq->lock);
5189
5190         put_task_struct(p);
5191 }
5192
5193 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5194 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5195 {
5196         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5197         struct task_struct *next;
5198
5199         for ( ; ; ) {
5200                 if (!rq->nr_running)
5201                         break;
5202                 next = pick_next_task(rq, rq->curr, rq_clock(rq));
5203                 if (!next)
5204                         break;
5205                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5206
5207         }
5208 }
5209 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5210
5211 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5212
5213 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5214         {CTL_UNNUMBERED, "sched_domain", NULL, 0, 0755, NULL, },
5215         {0,},
5216 };
5217
5218 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5219         {CTL_UNNUMBERED, "kernel", NULL, 0, 0755, sd_ctl_dir, },
5220         {0,},
5221 };
5222
5223 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5224 {
5225         struct ctl_table *entry =
5226                 kmalloc(n * sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5227
5228         BUG_ON(!entry);
5229         memset(entry, 0, n * sizeof(struct ctl_table));
5230
5231         return entry;
5232 }
5233
5234 static void
5235 set_table_entry(struct ctl_table *entry, int ctl_name,
5236                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5237                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5238 {
5239         entry->ctl_name = ctl_name;
5240         entry->procname = procname;
5241         entry->data = data;
5242         entry->maxlen = maxlen;
5243         entry->mode = mode;
5244         entry->proc_handler = proc_handler;
5245 }
5246
5247 static struct ctl_table *
5248 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5249 {
5250         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5251
5252         set_table_entry(&table[0], 1, "min_interval", &sd->min_interval,
5253                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5254         set_table_entry(&table[1], 2, "max_interval", &sd->max_interval,
5255                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5256         set_table_entry(&table[2], 3, "busy_idx", &sd->busy_idx,
5257                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5258         set_table_entry(&table[3], 4, "idle_idx", &sd->idle_idx,
5259                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5260         set_table_entry(&table[4], 5, "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5261                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5262         set_table_entry(&table[5], 6, "wake_idx", &sd->wake_idx,
5263                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5264         set_table_entry(&table[6], 7, "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5265                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5266         set_table_entry(&table[7], 8, "busy_factor", &sd->busy_factor,
5267                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5268         set_table_entry(&table[8], 9, "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5269                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5270         set_table_entry(&table[9], 10, "cache_hot_time", &sd->cache_hot_time,
5271                 sizeof(long long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5272         set_table_entry(&table[10], 11, "cache_nice_tries",
5273                 &sd->cache_nice_tries,
5274                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5275         set_table_entry(&table[12], 13, "flags", &sd->flags,
5276                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5277
5278         return table;
5279 }
5280
5281 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5282 {
5283         struct ctl_table *entry, *table;
5284         struct sched_domain *sd;
5285         int domain_num = 0, i;
5286         char buf[32];
5287
5288         for_each_domain(cpu, sd)
5289                 domain_num++;
5290         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5291
5292         i = 0;
5293         for_each_domain(cpu, sd) {
5294                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5295                 entry->ctl_name = i + 1;
5296                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5297                 entry->mode = 0755;
5298                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5299                 entry++;
5300                 i++;
5301         }
5302         return table;
5303 }
5304
5305 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5306 static void init_sched_domain_sysctl(void)
5307 {
5308         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5309         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5310         char buf[32];
5311
5312         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5313
5314         for (i = 0; i < cpu_num; i++, entry++) {
5315                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5316                 entry->ctl_name = i + 1;
5317                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5318                 entry->mode = 0755;
5319                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5320         }
5321         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5322 }
5323 #else
5324 static void init_sched_domain_sysctl(void)
5325 {
5326 }
5327 #endif
5328
5329 /*
5330  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5331  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5332  */
5333 static int __cpuinit
5334 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5335 {
5336         struct task_struct *p;
5337         int cpu = (long)hcpu;
5338         unsigned long flags;
5339         struct rq *rq;
5340
5341         switch (action) {
5342         case CPU_LOCK_ACQUIRE:
5343                 mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
5344                 break;
5345
5346         case CPU_UP_PREPARE:
5347         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5348                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5349                 if (IS_ERR(p))
5350                         return NOTIFY_BAD;
5351                 kthread_bind(p, cpu);
5352                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5353                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5354                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5355                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5356                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5357                 break;
5358
5359         case CPU_ONLINE:
5360         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5361                 /* Strictly unneccessary, as first user will wake it. */
5362                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5363                 break;
5364
5365 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5366         case CPU_UP_CANCELED:
5367         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5368                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5369                         break;
5370                 /* Unbind it from offline cpu so it can run.  Fall thru. */
5371                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5372                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5373                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5374                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5375                 break;
5376
5377         case CPU_DEAD:
5378         case CPU_DEAD_FROZEN:
5379                 migrate_live_tasks(cpu);
5380                 rq = cpu_rq(cpu);
5381                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5382                 rq->migration_thread = NULL;
5383                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5384                 rq = task_rq_lock(rq->idle, &flags);
5385                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5386                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5387                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5388                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5389                 migrate_dead_tasks(cpu);
5390                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5391                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5392                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5393
5394                 /* No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5395                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex.  Just wake up
5396                  * the requestors. */
5397                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5398                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5399                         struct migration_req *req;
5400
5401                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5402                                          struct migration_req, list);
5403                         list_del_init(&req->list);
5404                         complete(&req->done);
5405                 }
5406                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5407                 break;
5408 #endif
5409         case CPU_LOCK_RELEASE:
5410                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
5411                 break;
5412         }
5413         return NOTIFY_OK;
5414 }
5415
5416 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5417  * happens before everything else.
5418  */
5419 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5420         .notifier_call = migration_call,
5421         .priority = 10
5422 };
5423
5424 int __init migration_init(void)
5425 {
5426         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5427         int err;
5428
5429         /* Start one for the boot CPU: */
5430         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5431         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5432         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5433         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5434
5435         return 0;
5436 }
5437 #endif
5438
5439 #ifdef CONFIG_SMP
5440
5441 /* Number of possible processor ids */
5442 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5443 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5444
5445 #undef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5446 #ifdef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5447 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5448 {
5449         int level = 0;
5450
5451         if (!sd) {
5452                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5453                 return;
5454         }
5455
5456         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5457
5458         do {
5459                 int i;
5460                 char str[NR_CPUS];
5461                 struct sched_group *group = sd->groups;
5462                 cpumask_t groupmask;
5463
5464                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5465                 cpus_clear(groupmask);
5466
5467                 printk(KERN_DEBUG);
5468                 for (i = 0; i < level + 1; i++)
5469                         printk(" ");
5470                 printk("domain %d: ", level);
5471
5472                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5473                         printk("does not load-balance\n");
5474                         if (sd->parent)
5475                                 printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5476                                                 " has parent");
5477                         break;
5478                 }
5479
5480                 printk("span %s\n", str);
5481
5482                 if (!cpu_isset(cpu, sd->span))
5483                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5484                                         "CPU%d\n", cpu);
5485                 if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask))
5486                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5487                                         " CPU%d\n", cpu);
5488
5489                 printk(KERN_DEBUG);
5490                 for (i = 0; i < level + 2; i++)
5491                         printk(" ");
5492                 printk("groups:");
5493                 do {
5494                         if (!group) {
5495                                 printk("\n");
5496                                 printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5497                                 break;
5498                         }
5499
5500                         if (!group->__cpu_power) {
5501                                 printk("\n");
5502                                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5503                                                 "set\n");
5504                         }
5505
5506                         if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5507                                 printk("\n");
5508                                 printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5509                         }
5510
5511                         if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5512                                 printk("\n");
5513                                 printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5514                         }
5515
5516                         cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5517
5518                         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5519                         printk(" %s", str);
5520
5521                         group = group->next;
5522                 } while (group != sd->groups);
5523                 printk("\n");
5524
5525                 if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5526                         printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span "
5527                                         "domain->span\n");
5528
5529                 level++;
5530                 sd = sd->parent;
5531                 if (!sd)
5532                         continue;
5533
5534                 if (!cpus_subset(groupmask, sd->span))
5535                         printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5536                                 "of domain->span\n");
5537
5538         } while (sd);
5539 }
5540 #else
5541 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5542 #endif
5543
5544 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5545 {
5546         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
5547                 return 1;
5548
5549         /* Following flags need at least 2 groups */
5550         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5551                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5552                          SD_BALANCE_FORK |
5553                          SD_BALANCE_EXEC |
5554                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5555                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5556                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5557                         return 0;
5558         }
5559
5560         /* Following flags don't use groups */
5561         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
5562                          SD_WAKE_AFFINE |
5563                          SD_WAKE_BALANCE))
5564                 return 0;
5565
5566         return 1;
5567 }
5568
5569 static int
5570 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5571 {
5572         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5573
5574         if (sd_degenerate(parent))
5575                 return 1;
5576
5577         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
5578                 return 0;
5579
5580         /* Does parent contain flags not in child? */
5581         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
5582         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
5583                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
5584         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5585         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5586                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5587                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5588                                 SD_BALANCE_FORK |
5589                                 SD_BALANCE_EXEC |
5590                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5591                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5592         }
5593         if (~cflags & pflags)
5594                 return 0;
5595
5596         return 1;
5597 }
5598
5599 /*
5600  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain.  Callers must
5601  * hold the hotplug lock.
5602  */
5603 static void cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5604 {
5605         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5606         struct sched_domain *tmp;
5607
5608         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5609         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
5610                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5611                 if (!parent)
5612                         break;
5613                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5614                         tmp->parent = parent->parent;
5615                         if (parent->parent)
5616                                 parent->parent->child = tmp;
5617                 }
5618         }
5619
5620         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5621                 sd = sd->parent;
5622                 if (sd)
5623                         sd->child = NULL;
5624         }
5625
5626         sched_domain_debug(sd, cpu);
5627
5628         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5629 }
5630
5631 /* cpus with isolated domains */
5632 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
5633
5634 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5635 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5636 {
5637         int ints[NR_CPUS], i;
5638
5639         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5640         cpus_clear(cpu_isolated_map);
5641         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
5642                 if (ints[i] < NR_CPUS)
5643                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
5644         return 1;
5645 }
5646
5647 __setup ("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5648
5649 /*
5650  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
5651  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
5652  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
5653  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
5654  *
5655  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
5656  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5657  * and ->cpu_power to 0.
5658  */
5659 static void
5660 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
5661                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5662                                         struct sched_group **sg))
5663 {
5664         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5665         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
5666         int i;
5667
5668         for_each_cpu_mask(i, span) {
5669                 struct sched_group *sg;
5670                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
5671                 int j;
5672
5673                 if (cpu_isset(i, covered))
5674                         continue;
5675
5676                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
5677                 sg->__cpu_power = 0;
5678
5679                 for_each_cpu_mask(j, span) {
5680                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
5681                                 continue;
5682
5683                         cpu_set(j, covered);
5684                         cpu_set(j, sg->cpumask);
5685                 }
5686                 if (!first)
5687                         first = sg;
5688                 if (last)
5689                         last->next = sg;
5690                 last = sg;
5691         }
5692         last->next = first;
5693 }
5694
5695 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
5696
5697 #ifdef CONFIG_NUMA
5698
5699 /**
5700  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5701  * @node: node whose sched_domain we're building
5702  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5703  *
5704  * Find the next node to include in a given scheduling domain.  Simply
5705  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5706  *
5707  * Should use nodemask_t.
5708  */
5709 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
5710 {
5711         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
5712
5713         min_val = INT_MAX;
5714
5715         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5716                 /* Start at @node */
5717                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
5718
5719                 if (!nr_cpus_node(n))
5720                         continue;
5721
5722                 /* Skip already used nodes */
5723                 if (test_bit(n, used_nodes))
5724                         continue;
5725
5726                 /* Simple min distance search */
5727                 val = node_distance(node, n);
5728
5729                 if (val < min_val) {
5730                         min_val = val;
5731                         best_node = n;
5732                 }
5733         }
5734
5735         set_bit(best_node, used_nodes);
5736         return best_node;
5737 }
5738
5739 /**
5740  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5741  * @node: node whose cpumask we're constructing
5742  * @size: number of nodes to include in this span
5743  *
5744  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span.  It
5745  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5746  * out optimally.
5747  */
5748 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
5749 {
5750         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5751         cpumask_t span, nodemask;
5752         int i;
5753
5754         cpus_clear(span);
5755         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5756
5757         nodemask = node_to_cpumask(node);
5758         cpus_or(span, span, nodemask);
5759         set_bit(node, used_nodes);
5760
5761         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5762                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
5763
5764                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
5765                 cpus_or(span, span, nodemask);
5766         }
5767
5768         return span;
5769 }
5770 #endif
5771
5772 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5773
5774 /*
5775  * SMT sched-domains:
5776  */
5777 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5778 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
5779 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
5780
5781 static int cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5782                             struct sched_group **sg)
5783 {
5784         if (sg)
5785                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
5786         return cpu;
5787 }
5788 #endif
5789
5790 /*
5791  * multi-core sched-domains:
5792  */
5793 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5794 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
5795 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
5796 #endif
5797
5798 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5799 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5800                              struct sched_group **sg)
5801 {
5802         int group;
5803         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5804         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5805         group = first_cpu(mask);
5806         if (sg)
5807                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
5808         return group;
5809 }
5810 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
5811 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5812                              struct sched_group **sg)
5813 {
5814         if (sg)
5815                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
5816         return cpu;
5817 }
5818 #endif
5819
5820 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
5821 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
5822
5823 static int cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5824                              struct sched_group **sg)
5825 {
5826         int group;
5827 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5828         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
5829         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5830         group = first_cpu(mask);
5831 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5832         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5833         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5834         group = first_cpu(mask);
5835 #else
5836         group = cpu;
5837 #endif
5838         if (sg)
5839                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
5840         return group;
5841 }
5842
5843 #ifdef CONFIG_NUMA
5844 /*
5845  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
5846  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
5847  * gets dynamically allocated.
5848  */
5849 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
5850 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
5851
5852 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
5853 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
5854
5855 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5856                                  struct sched_group **sg)
5857 {
5858         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
5859         int group;
5860
5861         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5862         group = first_cpu(nodemask);
5863
5864         if (sg)
5865                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
5866         return group;
5867 }
5868
5869 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
5870 {
5871         struct sched_group *sg = group_head;
5872         int j;
5873
5874         if (!sg)
5875                 return;
5876 next_sg:
5877         for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
5878                 struct sched_domain *sd;
5879
5880                 sd = &per_cpu(phys_domains, j);
5881                 if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
5882                         /*
5883                          * Only add "power" once for each
5884                          * physical package.
5885                          */
5886                         continue;
5887                 }
5888
5889                 sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
5890         }
5891         sg = sg->next;
5892         if (sg != group_head)
5893                 goto next_sg;
5894 }
5895 #endif
5896
5897 #ifdef CONFIG_NUMA
5898 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
5899 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5900 {
5901         int cpu, i;
5902
5903         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
5904                 struct sched_group **sched_group_nodes
5905                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
5906
5907                 if (!sched_group_nodes)
5908                         continue;
5909
5910                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5911                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
5912                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
5913
5914                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5915                         if (cpus_empty(nodemask))
5916                                 continue;
5917
5918                         if (sg == NULL)
5919                                 continue;
5920                         sg = sg->next;
5921 next_sg:
5922                         oldsg = sg;
5923                         sg = sg->next;
5924                         kfree(oldsg);
5925                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
5926                                 goto next_sg;
5927                 }
5928                 kfree(sched_group_nodes);
5929                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
5930         }
5931 }
5932 #else
5933 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5934 {
5935 }
5936 #endif
5937
5938 /*
5939  * Initialize sched groups cpu_power.
5940  *
5941  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5942  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5943  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5944  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5945  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5946  * less cpu_power.
5947  *
5948  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
5949  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
5950  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
5951  */
5952 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5953 {
5954         struct sched_domain *child;
5955         struct sched_group *group;
5956
5957         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
5958
5959         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
5960                 return;
5961
5962         child = sd->child;
5963
5964         sd->groups->__cpu_power = 0;
5965
5966         /*
5967          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
5968          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
5969          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
5970          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
5971          * same sched domain.
5972          */
5973         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
5974                        (child->flags &
5975                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
5976                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
5977                 return;
5978         }
5979
5980         /*
5981          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
5982          */
5983         group = child->groups;
5984         do {
5985                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
5986                 group = group->next;
5987         } while (group != child->groups);
5988 }
5989
5990 /*
5991  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
5992  * to the individual cpus
5993  */
5994 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
5995 {
5996         int i;
5997 #ifdef CONFIG_NUMA
5998         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
5999         int sd_allnodes = 0;
6000
6001         /*
6002          * Allocate the per-node list of sched groups
6003          */
6004         sched_group_nodes = kzalloc(sizeof(struct sched_group *)*MAX_NUMNODES,
6005                                            GFP_KERNEL);
6006         if (!sched_group_nodes) {
6007                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6008                 return -ENOMEM;
6009         }
6010         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6011 #endif
6012
6013         /*
6014          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6015          */
6016         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6017                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6018                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6019
6020                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6021
6022 #ifdef CONFIG_NUMA
6023                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6024                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6025                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6026                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6027                         sd->span = *cpu_map;
6028                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6029                         p = sd;
6030                         sd_allnodes = 1;
6031                 } else
6032                         p = NULL;
6033
6034                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6035                 *sd = SD_NODE_INIT;
6036                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6037                 sd->parent = p;
6038                 if (p)
6039                         p->child = sd;
6040                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6041 #endif
6042
6043                 p = sd;
6044                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6045                 *sd = SD_CPU_INIT;
6046                 sd->span = nodemask;
6047                 sd->parent = p;
6048                 if (p)
6049                         p->child = sd;
6050                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6051
6052 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6053                 p = sd;
6054                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6055                 *sd = SD_MC_INIT;
6056                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6057                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6058                 sd->parent = p;
6059                 p->child = sd;
6060                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6061 #endif
6062
6063 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6064                 p = sd;
6065                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6066                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6067                 sd->span = cpu_sibling_map[i];
6068                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6069                 sd->parent = p;
6070                 p->child = sd;
6071                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6072 #endif
6073         }
6074
6075 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6076         /* Set up CPU (sibling) groups */
6077         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6078                 cpumask_t this_sibling_map = cpu_sibling_map[i];
6079                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6080                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6081                         continue;
6082
6083                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
6084                                         &cpu_to_cpu_group);
6085         }
6086 #endif
6087
6088 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6089         /* Set up multi-core groups */
6090         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6091                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6092                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6093                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6094                         continue;
6095                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
6096                                         &cpu_to_core_group);
6097         }
6098 #endif
6099
6100         /* Set up physical groups */
6101         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6102                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6103
6104                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6105                 if (cpus_empty(nodemask))
6106                         continue;
6107
6108                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6109         }
6110
6111 #ifdef CONFIG_NUMA
6112         /* Set up node groups */
6113         if (sd_allnodes)
6114                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map,
6115                                         &cpu_to_allnodes_group);
6116
6117         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6118                 /* Set up node groups */
6119                 struct sched_group *sg, *prev;
6120                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6121                 cpumask_t domainspan;
6122                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6123                 int j;
6124
6125                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6126                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6127                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6128                         continue;
6129                 }
6130
6131                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6132                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6133
6134                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6135                 if (!sg) {
6136                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6137                                 "node %d\n", i);
6138                         goto error;
6139                 }
6140                 sched_group_nodes[i] = sg;
6141                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6142                         struct sched_domain *sd;
6143
6144                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6145                         sd->groups = sg;
6146                 }
6147                 sg->__cpu_power = 0;
6148                 sg->cpumask = nodemask;
6149                 sg->next = sg;
6150                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6151                 prev = sg;
6152
6153                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6154                         cpumask_t tmp, notcovered;
6155                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6156
6157                         cpus_complement(notcovered, covered);
6158                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6159                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6160                         if (cpus_empty(tmp))
6161                                 break;
6162
6163                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6164                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6165                         if (cpus_empty(tmp))
6166                                 continue;
6167
6168                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6169                                           GFP_KERNEL, i);
6170                         if (!sg) {
6171                                 printk(KERN_WARNING
6172                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6173                                 goto error;
6174                         }
6175                         sg->__cpu_power = 0;
6176                         sg->cpumask = tmp;
6177                         sg->next = prev->next;
6178                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6179                         prev->next = sg;
6180                         prev = sg;
6181                 }
6182         }
6183 #endif
6184
6185         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6186 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6187         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6188                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6189
6190                 init_sched_groups_power(i, sd);
6191         }
6192 #endif
6193 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6194         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6195                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
6196
6197                 init_sched_groups_power(i, sd);
6198         }
6199 #endif
6200
6201         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6202                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6203
6204                 init_sched_groups_power(i, sd);
6205         }
6206
6207 #ifdef CONFIG_NUMA
6208         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6209                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6210
6211         if (sd_allnodes) {
6212                 struct sched_group *sg;
6213
6214                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6215                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6216         }
6217 #endif
6218
6219         /* Attach the domains */
6220         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6221                 struct sched_domain *sd;
6222 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6223                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6224 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6225                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6226 #else
6227                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6228 #endif
6229                 cpu_attach_domain(sd, i);
6230         }
6231
6232         return 0;
6233
6234 #ifdef CONFIG_NUMA
6235 error:
6236         free_sched_groups(cpu_map);
6237         return -ENOMEM;
6238 #endif
6239 }
6240 /*
6241  * Set up scheduler domains and groups.  Callers must hold the hotplug lock.
6242  */
6243 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6244 {
6245         cpumask_t cpu_default_map;
6246         int err;
6247
6248         /*
6249          * Setup mask for cpus without special case scheduling requirements.
6250          * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6251          * exclude other special cases in the future.
6252          */
6253         cpus_andnot(cpu_default_map, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6254
6255         err = build_sched_domains(&cpu_default_map);
6256
6257         return err;
6258 }
6259
6260 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6261 {
6262         free_sched_groups(cpu_map);
6263 }
6264
6265 /*
6266  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6267  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6268  */
6269 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6270 {
6271         int i;
6272
6273         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6274                 cpu_attach_domain(NULL, i);
6275         synchronize_sched();
6276         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6277 }
6278
6279 /*
6280  * Partition sched domains as specified by the cpumasks below.
6281  * This attaches all cpus from the cpumasks to the NULL domain,
6282  * waits for a RCU quiescent period, recalculates sched
6283  * domain information and then attaches them back to the
6284  * correct sched domains
6285  * Call with hotplug lock held
6286  */
6287 int partition_sched_domains(cpumask_t *partition1, cpumask_t *partition2)
6288 {
6289         cpumask_t change_map;
6290         int err = 0;
6291
6292         cpus_and(*partition1, *partition1, cpu_online_map);
6293         cpus_and(*partition2, *partition2, cpu_online_map);
6294         cpus_or(change_map, *partition1, *partition2);
6295
6296         /* Detach sched domains from all of the affected cpus */
6297         detach_destroy_domains(&change_map);
6298         if (!cpus_empty(*partition1))
6299                 err = build_sched_domains(partition1);
6300         if (!err && !cpus_empty(*partition2))
6301                 err = build_sched_domains(partition2);
6302
6303         return err;
6304 }
6305
6306 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6307 int arch_reinit_sched_domains(void)
6308 {
6309         int err;
6310
6311         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6312         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6313         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6314         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6315
6316         return err;
6317 }
6318
6319 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6320 {
6321         int ret;
6322
6323         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6324                 return -EINVAL;
6325
6326         if (smt)
6327                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6328         else
6329                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6330
6331         ret = arch_reinit_sched_domains();
6332
6333         return ret ? ret : count;
6334 }
6335
6336 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6337 {
6338         int err = 0;
6339
6340 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6341         if (smt_capable())
6342                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6343                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6344 #endif
6345 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6346         if (!err && mc_capable())
6347                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6348                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6349 #endif
6350         return err;
6351 }
6352 #endif
6353
6354 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6355 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6356 {
6357         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6358 }
6359 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6360                                             const char *buf, size_t count)
6361 {
6362         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6363 }
6364 SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6365             sched_mc_power_savings_store);
6366 #endif
6367
6368 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6369 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6370 {
6371         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6372 }
6373 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6374                                              const char *buf, size_t count)
6375 {
6376         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6377 }
6378 SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6379             sched_smt_power_savings_store);
6380 #endif
6381
6382 /*
6383  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy.  The domains
6384  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
6385  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
6386  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
6387  */
6388 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
6389                                 unsigned long action, void *hcpu)
6390 {
6391         switch (action) {
6392         case CPU_UP_PREPARE:
6393         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6394         case CPU_DOWN_PREPARE:
6395         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6396                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6397                 return NOTIFY_OK;
6398
6399         case CPU_UP_CANCELED:
6400         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6401         case CPU_DOWN_FAILED:
6402         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6403         case CPU_ONLINE:
6404         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6405         case CPU_DEAD:
6406         case CPU_DEAD_FROZEN:
6407                 /*
6408                  * Fall through and re-initialise the domains.
6409                  */
6410                 break;
6411         default:
6412                 return NOTIFY_DONE;
6413         }
6414
6415         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
6416         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6417
6418         return NOTIFY_OK;
6419 }
6420
6421 void __init sched_init_smp(void)
6422 {
6423         cpumask_t non_isolated_cpus;
6424
6425         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6426         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6427         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
6428         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
6429                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6430         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6431         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
6432         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
6433
6434         init_sched_domain_sysctl();
6435
6436         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6437         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
6438                 BUG();
6439         sched_init_granularity();
6440 }
6441 #else
6442 void __init sched_init_smp(void)
6443 {
6444         sched_init_granularity();
6445 }
6446 #endif /* CONFIG_SMP */
6447
6448 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6449 {
6450         /* Linker adds these: start and end of __sched functions */
6451         extern char __sched_text_start[], __sched_text_end[];
6452
6453         return in_lock_functions(addr) ||
6454                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6455                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6456 }
6457
6458 static inline void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
6459 {
6460         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
6461         cfs_rq->fair_clock = 1;
6462 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6463         cfs_rq->rq = rq;
6464 #endif
6465 }
6466
6467 void __init sched_init(void)
6468 {
6469         u64 now = sched_clock();
6470         int highest_cpu = 0;
6471         int i, j;
6472
6473         /*
6474          * Link up the scheduling class hierarchy:
6475          */
6476         rt_sched_class.next = &fair_sched_class;
6477         fair_sched_class.next = &idle_sched_class;
6478         idle_sched_class.next = NULL;
6479
6480         for_each_possible_cpu(i) {
6481                 struct rt_prio_array *array;
6482                 struct rq *rq;
6483
6484                 rq = cpu_rq(i);
6485                 spin_lock_init(&rq->lock);
6486                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
6487                 rq->nr_running = 0;
6488                 rq->clock = 1;
6489                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
6490 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6491                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6492                 list_add(&rq->cfs.leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
6493 #endif
6494                 rq->ls.load_update_last = now;
6495                 rq->ls.load_update_start = now;
6496
6497                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6498                         rq->cpu_load[j] = 0;
6499 #ifdef CONFIG_SMP
6500                 rq->sd = NULL;
6501                 rq->active_balance = 0;
6502                 rq->next_balance = jiffies;
6503                 rq->push_cpu = 0;
6504                 rq->cpu = i;
6505                 rq->migration_thread = NULL;
6506                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
6507 #endif
6508                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6509
6510                 array = &rq->rt.active;
6511                 for (j = 0; j < MAX_RT_PRIO; j++) {
6512                         INIT_LIST_HEAD(array->queue + j);
6513                         __clear_bit(j, array->bitmap);
6514                 }
6515                 highest_cpu = i;
6516                 /* delimiter for bitsearch: */
6517                 __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
6518         }
6519
6520         set_load_weight(&init_task);
6521
6522 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6523         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6524 #endif
6525
6526 #ifdef CONFIG_SMP
6527         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
6528         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
6529 #endif
6530
6531 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6532         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
6533 #endif
6534
6535         /*
6536          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6537          */
6538         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6539         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6540
6541         /*
6542          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6543          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6544          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6545          * when this runqueue becomes "idle".
6546          */
6547         init_idle(current, smp_processor_id());
6548         /*
6549          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6550          */
6551         current->sched_class = &fair_sched_class;
6552 }
6553
6554 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6555 void __might_sleep(char *file, int line)
6556 {
6557 #ifdef in_atomic
6558         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6559
6560         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
6561             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
6562                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6563                         return;
6564                 prev_jiffy = jiffies;
6565                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
6566                                 " context at %s:%d\n", file, line);
6567                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
6568                         in_atomic(), irqs_disabled());
6569                 debug_show_held_locks(current);
6570                 if (irqs_disabled())
6571                         print_irqtrace_events(current);
6572                 dump_stack();
6573         }
6574 #endif
6575 }
6576 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6577 #endif
6578
6579 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6580 void normalize_rt_tasks(void)
6581 {
6582         struct task_struct *g, *p;
6583         unsigned long flags;
6584         struct rq *rq;
6585         int on_rq;
6586
6587         read_lock_irq(&tasklist_lock);
6588         do_each_thread(g, p) {
6589                 p->se.fair_key                  = 0;
6590                 p->se.wait_runtime              = 0;
6591                 p->se.wait_start_fair           = 0;
6592                 p->se.wait_start                = 0;
6593                 p->se.exec_start                = 0;
6594                 p->se.sleep_start               = 0;
6595                 p->se.sleep_start_fair          = 0;
6596                 p->se.block_start               = 0;
6597                 task_rq(p)->cfs.fair_clock      = 0;
6598                 task_rq(p)->clock               = 0;
6599
6600                 if (!rt_task(p)) {
6601                         /*
6602                          * Renice negative nice level userspace
6603                          * tasks back to 0:
6604                          */
6605                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6606                                 set_user_nice(p, 0);
6607                         continue;
6608                 }
6609
6610                 spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6611                 rq = __task_rq_lock(p);
6612 #ifdef CONFIG_SMP
6613                 /*
6614                  * Do not touch the migration thread:
6615                  */
6616                 if (p == rq->migration_thread)
6617                         goto out_unlock;
6618 #endif
6619
6620                 on_rq = p->se.on_rq;
6621                 if (on_rq)
6622                         deactivate_task(task_rq(p), p, 0);
6623                 __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6624                 if (on_rq) {
6625                         activate_task(task_rq(p), p, 0);
6626                         resched_task(rq->curr);
6627                 }
6628 #ifdef CONFIG_SMP
6629  out_unlock:
6630 #endif
6631                 __task_rq_unlock(rq);
6632                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6633         } while_each_thread(g, p);
6634
6635         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
6636 }
6637
6638 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6639
6640 #ifdef CONFIG_IA64
6641 /*
6642  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
6643  *
6644  * They can only be called when the whole system has been
6645  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6646  * activity can take place. Using them for anything else would
6647  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6648  * under any other configuration.
6649  */
6650
6651 /**
6652  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6653  * @cpu: the processor in question.
6654  *
6655  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6656  */
6657 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6658 {
6659         return cpu_curr(cpu);
6660 }
6661
6662 /**
6663  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6664  * @cpu: the processor in question.
6665  * @p: the task pointer to set.
6666  *
6667  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6668  * are serviced on a separate stack.  It allows the architecture to switch the
6669  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner.  This function
6670  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6671  * and caller must save the original value of the current task (see
6672  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6673  * re-starting the system.
6674  *
6675  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6676  */
6677 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6678 {
6679         cpu_curr(cpu) = p;
6680 }
6681
6682 #endif