sched: add cfs_rq ops
[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  */
20
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/module.h>
23 #include <linux/nmi.h>
24 #include <linux/init.h>
25 #include <asm/uaccess.h>
26 #include <linux/highmem.h>
27 #include <linux/smp_lock.h>
28 #include <asm/mmu_context.h>
29 #include <linux/interrupt.h>
30 #include <linux/capability.h>
31 #include <linux/completion.h>
32 #include <linux/kernel_stat.h>
33 #include <linux/debug_locks.h>
34 #include <linux/security.h>
35 #include <linux/notifier.h>
36 #include <linux/profile.h>
37 #include <linux/freezer.h>
38 #include <linux/vmalloc.h>
39 #include <linux/blkdev.h>
40 #include <linux/delay.h>
41 #include <linux/smp.h>
42 #include <linux/threads.h>
43 #include <linux/timer.h>
44 #include <linux/rcupdate.h>
45 #include <linux/cpu.h>
46 #include <linux/cpuset.h>
47 #include <linux/percpu.h>
48 #include <linux/kthread.h>
49 #include <linux/seq_file.h>
50 #include <linux/syscalls.h>
51 #include <linux/times.h>
52 #include <linux/tsacct_kern.h>
53 #include <linux/kprobes.h>
54 #include <linux/delayacct.h>
55 #include <linux/reciprocal_div.h>
56
57 #include <asm/tlb.h>
58 #include <asm/unistd.h>
59
60 /*
61  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
62  * This is default implementation.
63  * Architectures and sub-architectures can override this.
64  */
65 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
66 {
67         return (unsigned long long)jiffies * (1000000000 / HZ);
68 }
69
70 /*
71  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
72  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
73  * and back.
74  */
75 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
76 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
77 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
78
79 /*
80  * 'User priority' is the nice value converted to something we
81  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
82  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
83  */
84 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
85 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
86 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
87
88 /*
89  * Some helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
90  */
91 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((TIME) / (1000000000 / HZ))
92 #define JIFFIES_TO_NS(TIME)     ((TIME) * (1000000000 / HZ))
93
94 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
95 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
96
97 /*
98  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
99  *
100  * Minimum timeslice is 5 msecs (or 1 jiffy, whichever is larger),
101  * default timeslice is 100 msecs, maximum timeslice is 800 msecs.
102  * Timeslices get refilled after they expire.
103  */
104 #define MIN_TIMESLICE           max(5 * HZ / 1000, 1)
105 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
106 #define ON_RUNQUEUE_WEIGHT       30
107 #define CHILD_PENALTY            95
108 #define PARENT_PENALTY          100
109 #define EXIT_WEIGHT               3
110 #define PRIO_BONUS_RATIO         25
111 #define MAX_BONUS               (MAX_USER_PRIO * PRIO_BONUS_RATIO / 100)
112 #define INTERACTIVE_DELTA         2
113 #define MAX_SLEEP_AVG           (DEF_TIMESLICE * MAX_BONUS)
114 #define STARVATION_LIMIT        (MAX_SLEEP_AVG)
115 #define NS_MAX_SLEEP_AVG        (JIFFIES_TO_NS(MAX_SLEEP_AVG))
116
117 /*
118  * If a task is 'interactive' then we reinsert it in the active
119  * array after it has expired its current timeslice. (it will not
120  * continue to run immediately, it will still roundrobin with
121  * other interactive tasks.)
122  *
123  * This part scales the interactivity limit depending on niceness.
124  *
125  * We scale it linearly, offset by the INTERACTIVE_DELTA delta.
126  * Here are a few examples of different nice levels:
127  *
128  *  TASK_INTERACTIVE(-20): [1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0]
129  *  TASK_INTERACTIVE(-10): [1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0]
130  *  TASK_INTERACTIVE(  0): [1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0]
131  *  TASK_INTERACTIVE( 10): [1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
132  *  TASK_INTERACTIVE( 19): [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
133  *
134  * (the X axis represents the possible -5 ... 0 ... +5 dynamic
135  *  priority range a task can explore, a value of '1' means the
136  *  task is rated interactive.)
137  *
138  * Ie. nice +19 tasks can never get 'interactive' enough to be
139  * reinserted into the active array. And only heavily CPU-hog nice -20
140  * tasks will be expired. Default nice 0 tasks are somewhere between,
141  * it takes some effort for them to get interactive, but it's not
142  * too hard.
143  */
144
145 #define CURRENT_BONUS(p) \
146         (NS_TO_JIFFIES((p)->sleep_avg) * MAX_BONUS / \
147                 MAX_SLEEP_AVG)
148
149 #define GRANULARITY     (10 * HZ / 1000 ? : 1)
150
151 #ifdef CONFIG_SMP
152 #define TIMESLICE_GRANULARITY(p)        (GRANULARITY * \
153                 (1 << (((MAX_BONUS - CURRENT_BONUS(p)) ? : 1) - 1)) * \
154                         num_online_cpus())
155 #else
156 #define TIMESLICE_GRANULARITY(p)        (GRANULARITY * \
157                 (1 << (((MAX_BONUS - CURRENT_BONUS(p)) ? : 1) - 1)))
158 #endif
159
160 #define SCALE(v1,v1_max,v2_max) \
161         (v1) * (v2_max) / (v1_max)
162
163 #define DELTA(p) \
164         (SCALE(TASK_NICE(p) + 20, 40, MAX_BONUS) - 20 * MAX_BONUS / 40 + \
165                 INTERACTIVE_DELTA)
166
167 #define TASK_INTERACTIVE(p) \
168         ((p)->prio <= (p)->static_prio - DELTA(p))
169
170 #define INTERACTIVE_SLEEP(p) \
171         (JIFFIES_TO_NS(MAX_SLEEP_AVG * \
172                 (MAX_BONUS / 2 + DELTA((p)) + 1) / MAX_BONUS - 1))
173
174 #define TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq) \
175         ((p)->prio < (rq)->curr->prio)
176
177 #define SCALE_PRIO(x, prio) \
178         max(x * (MAX_PRIO - prio) / (MAX_USER_PRIO / 2), MIN_TIMESLICE)
179
180 static unsigned int static_prio_timeslice(int static_prio)
181 {
182         if (static_prio < NICE_TO_PRIO(0))
183                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE * 4, static_prio);
184         else
185                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE, static_prio);
186 }
187
188 #ifdef CONFIG_SMP
189 /*
190  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
191  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
192  */
193 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
194 {
195         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
196 }
197
198 /*
199  * Each time a sched group cpu_power is changed,
200  * we must compute its reciprocal value
201  */
202 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
203 {
204         sg->__cpu_power += val;
205         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
206 }
207 #endif
208
209 /*
210  * task_timeslice() scales user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
211  * to time slice values: [800ms ... 100ms ... 5ms]
212  *
213  * The higher a thread's priority, the bigger timeslices
214  * it gets during one round of execution. But even the lowest
215  * priority thread gets MIN_TIMESLICE worth of execution time.
216  */
217
218 static inline unsigned int task_timeslice(struct task_struct *p)
219 {
220         return static_prio_timeslice(p->static_prio);
221 }
222
223 /*
224  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
225  */
226 struct rt_prio_array {
227         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
228         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
229 };
230
231 struct load_stat {
232         struct load_weight load;
233         u64 load_update_start, load_update_last;
234         unsigned long delta_fair, delta_exec, delta_stat;
235 };
236
237 /* CFS-related fields in a runqueue */
238 struct cfs_rq {
239         struct load_weight load;
240         unsigned long nr_running;
241
242         s64 fair_clock;
243         u64 exec_clock;
244         s64 wait_runtime;
245         u64 sleeper_bonus;
246         unsigned long wait_runtime_overruns, wait_runtime_underruns;
247
248         struct rb_root tasks_timeline;
249         struct rb_node *rb_leftmost;
250         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
251 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
252         /* 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
253          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
254          */
255         struct sched_entity *curr;
256         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
257
258         /* leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
259          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
260          * (like users, containers etc.)
261          *
262          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
263          * list is used during load balance.
264          */
265         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* Better name : task_cfs_rq_list? */
266 #endif
267 };
268
269 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
270 struct rt_rq {
271         struct rt_prio_array active;
272         int rt_load_balance_idx;
273         struct list_head *rt_load_balance_head, *rt_load_balance_curr;
274 };
275
276 /*
277  * The prio-array type of the old scheduler:
278  */
279 struct prio_array {
280         unsigned int nr_active;
281         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
282         struct list_head queue[MAX_PRIO];
283 };
284
285 /*
286  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
287  *
288  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
289  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
290  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
291  */
292 struct rq {
293         spinlock_t lock;        /* runqueue lock */
294
295         /*
296          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
297          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
298          */
299         unsigned long nr_running;
300         unsigned long raw_weighted_load;
301         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
302         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
303         unsigned char idle_at_tick;
304 #ifdef CONFIG_NO_HZ
305         unsigned char in_nohz_recently;
306 #endif
307         struct load_stat ls;    /* capture load from *all* tasks on this cpu */
308         unsigned long nr_load_updates;
309         u64 nr_switches;
310
311         struct cfs_rq cfs;
312 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
313         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* list of leaf cfs_rq on this cpu */
314 #endif
315         struct rt_rq  rt;
316
317         /*
318          * This is part of a global counter where only the total sum
319          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
320          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
321          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
322          */
323         unsigned long nr_uninterruptible;
324
325         unsigned long expired_timestamp;
326         unsigned long long most_recent_timestamp;
327
328         struct task_struct *curr, *idle;
329         unsigned long next_balance;
330         struct mm_struct *prev_mm;
331
332         struct prio_array *active, *expired, arrays[2];
333         int best_expired_prio;
334
335         u64 clock, prev_clock_raw;
336         s64 clock_max_delta;
337
338         unsigned int clock_warps, clock_overflows;
339         unsigned int clock_unstable_events;
340
341         struct sched_class *load_balance_class;
342
343         atomic_t nr_iowait;
344
345 #ifdef CONFIG_SMP
346         struct sched_domain *sd;
347
348         /* For active balancing */
349         int active_balance;
350         int push_cpu;
351         int cpu;                /* cpu of this runqueue */
352
353         struct task_struct *migration_thread;
354         struct list_head migration_queue;
355 #endif
356
357 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
358         /* latency stats */
359         struct sched_info rq_sched_info;
360
361         /* sys_sched_yield() stats */
362         unsigned long yld_exp_empty;
363         unsigned long yld_act_empty;
364         unsigned long yld_both_empty;
365         unsigned long yld_cnt;
366
367         /* schedule() stats */
368         unsigned long sched_switch;
369         unsigned long sched_cnt;
370         unsigned long sched_goidle;
371
372         /* try_to_wake_up() stats */
373         unsigned long ttwu_cnt;
374         unsigned long ttwu_local;
375 #endif
376         struct lock_class_key rq_lock_key;
377 };
378
379 static DEFINE_PER_CPU(struct rq, runqueues) ____cacheline_aligned_in_smp;
380 static DEFINE_MUTEX(sched_hotcpu_mutex);
381
382 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
383 {
384 #ifdef CONFIG_SMP
385         return rq->cpu;
386 #else
387         return 0;
388 #endif
389 }
390
391 /*
392  * Per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give us:
393  */
394 static unsigned long long __rq_clock(struct rq *rq)
395 {
396         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
397         u64 now = sched_clock();
398         s64 delta = now - prev_raw;
399         u64 clock = rq->clock;
400
401         /*
402          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
403          */
404         if (unlikely(delta < 0)) {
405                 clock++;
406                 rq->clock_warps++;
407         } else {
408                 /*
409                  * Catch too large forward jumps too:
410                  */
411                 if (unlikely(delta > 2*TICK_NSEC)) {
412                         clock++;
413                         rq->clock_overflows++;
414                 } else {
415                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
416                                 rq->clock_max_delta = delta;
417                         clock += delta;
418                 }
419         }
420
421         rq->prev_clock_raw = now;
422         rq->clock = clock;
423
424         return clock;
425 }
426
427 static inline unsigned long long rq_clock(struct rq *rq)
428 {
429         int this_cpu = smp_processor_id();
430
431         if (this_cpu == cpu_of(rq))
432                 return __rq_clock(rq);
433
434         return rq->clock;
435 }
436
437 /*
438  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
439  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
440  *
441  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
442  * preempt-disabled sections.
443  */
444 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
445         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
446
447 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
448 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
449 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
450 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
451
452 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
453 /* Change a task's ->cfs_rq if it moves across CPUs */
454 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p)
455 {
456         p->se.cfs_rq = &task_rq(p)->cfs;
457 }
458 #else
459 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p)
460 {
461 }
462 #endif
463
464 #ifndef prepare_arch_switch
465 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
466 #endif
467 #ifndef finish_arch_switch
468 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
469 #endif
470
471 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
472 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
473 {
474         return rq->curr == p;
475 }
476
477 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
478 {
479 }
480
481 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
482 {
483 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
484         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
485         rq->lock.owner = current;
486 #endif
487         /*
488          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
489          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
490          * prev into current:
491          */
492         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
493
494         spin_unlock_irq(&rq->lock);
495 }
496
497 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
498 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
499 {
500 #ifdef CONFIG_SMP
501         return p->oncpu;
502 #else
503         return rq->curr == p;
504 #endif
505 }
506
507 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
508 {
509 #ifdef CONFIG_SMP
510         /*
511          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
512          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
513          * here.
514          */
515         next->oncpu = 1;
516 #endif
517 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
518         spin_unlock_irq(&rq->lock);
519 #else
520         spin_unlock(&rq->lock);
521 #endif
522 }
523
524 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
525 {
526 #ifdef CONFIG_SMP
527         /*
528          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
529          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
530          * finished.
531          */
532         smp_wmb();
533         prev->oncpu = 0;
534 #endif
535 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
536         local_irq_enable();
537 #endif
538 }
539 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
540
541 /*
542  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
543  * Must be called interrupts disabled.
544  */
545 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
546         __acquires(rq->lock)
547 {
548         struct rq *rq;
549
550 repeat_lock_task:
551         rq = task_rq(p);
552         spin_lock(&rq->lock);
553         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
554                 spin_unlock(&rq->lock);
555                 goto repeat_lock_task;
556         }
557         return rq;
558 }
559
560 /*
561  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
562  * interrupts.  Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
563  * explicitly disabling preemption.
564  */
565 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
566         __acquires(rq->lock)
567 {
568         struct rq *rq;
569
570 repeat_lock_task:
571         local_irq_save(*flags);
572         rq = task_rq(p);
573         spin_lock(&rq->lock);
574         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
575                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
576                 goto repeat_lock_task;
577         }
578         return rq;
579 }
580
581 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
582         __releases(rq->lock)
583 {
584         spin_unlock(&rq->lock);
585 }
586
587 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
588         __releases(rq->lock)
589 {
590         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
591 }
592
593 /*
594  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
595  */
596 static inline struct rq *this_rq_lock(void)
597         __acquires(rq->lock)
598 {
599         struct rq *rq;
600
601         local_irq_disable();
602         rq = this_rq();
603         spin_lock(&rq->lock);
604
605         return rq;
606 }
607
608 #include "sched_stats.h"
609
610 /*
611  * Adding/removing a task to/from a priority array:
612  */
613 static void dequeue_task(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
614 {
615         array->nr_active--;
616         list_del(&p->run_list);
617         if (list_empty(array->queue + p->prio))
618                 __clear_bit(p->prio, array->bitmap);
619 }
620
621 static void enqueue_task(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
622 {
623         sched_info_queued(p);
624         list_add_tail(&p->run_list, array->queue + p->prio);
625         __set_bit(p->prio, array->bitmap);
626         array->nr_active++;
627         p->array = array;
628 }
629
630 /*
631  * Put task to the end of the run list without the overhead of dequeue
632  * followed by enqueue.
633  */
634 static void requeue_task(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
635 {
636         list_move_tail(&p->run_list, array->queue + p->prio);
637 }
638
639 static inline void
640 enqueue_task_head(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
641 {
642         list_add(&p->run_list, array->queue + p->prio);
643         __set_bit(p->prio, array->bitmap);
644         array->nr_active++;
645         p->array = array;
646 }
647
648 /*
649  * __normal_prio - return the priority that is based on the static
650  * priority but is modified by bonuses/penalties.
651  *
652  * We scale the actual sleep average [0 .... MAX_SLEEP_AVG]
653  * into the -5 ... 0 ... +5 bonus/penalty range.
654  *
655  * We use 25% of the full 0...39 priority range so that:
656  *
657  * 1) nice +19 interactive tasks do not preempt nice 0 CPU hogs.
658  * 2) nice -20 CPU hogs do not get preempted by nice 0 tasks.
659  *
660  * Both properties are important to certain workloads.
661  */
662
663 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
664 {
665         int bonus, prio;
666
667         bonus = CURRENT_BONUS(p) - MAX_BONUS / 2;
668
669         prio = p->static_prio - bonus;
670         if (prio < MAX_RT_PRIO)
671                 prio = MAX_RT_PRIO;
672         if (prio > MAX_PRIO-1)
673                 prio = MAX_PRIO-1;
674         return prio;
675 }
676
677 /*
678  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
679  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
680  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
681  * scheduling class and "nice" value.  For SCHED_NORMAL tasks this is just a
682  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
683  * slice expiry etc.
684  */
685
686 /*
687  * Assume: static_prio_timeslice(NICE_TO_PRIO(0)) == DEF_TIMESLICE
688  * If static_prio_timeslice() is ever changed to break this assumption then
689  * this code will need modification
690  */
691 #define TIME_SLICE_NICE_ZERO DEF_TIMESLICE
692 #define LOAD_WEIGHT(lp) \
693         (((lp) * SCHED_LOAD_SCALE) / TIME_SLICE_NICE_ZERO)
694 #define PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(prio) \
695         LOAD_WEIGHT(static_prio_timeslice(prio))
696 #define RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(rp) \
697         (PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(MAX_RT_PRIO) + LOAD_WEIGHT(rp))
698
699 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
700 {
701         if (has_rt_policy(p)) {
702 #ifdef CONFIG_SMP
703                 if (p == task_rq(p)->migration_thread)
704                         /*
705                          * The migration thread does the actual balancing.
706                          * Giving its load any weight will skew balancing
707                          * adversely.
708                          */
709                         p->load_weight = 0;
710                 else
711 #endif
712                         p->load_weight = RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(p->rt_priority);
713         } else
714                 p->load_weight = PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(p->static_prio);
715 }
716
717 static inline void
718 inc_raw_weighted_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
719 {
720         rq->raw_weighted_load += p->load_weight;
721 }
722
723 static inline void
724 dec_raw_weighted_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
725 {
726         rq->raw_weighted_load -= p->load_weight;
727 }
728
729 static inline void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
730 {
731         rq->nr_running++;
732         inc_raw_weighted_load(rq, p);
733 }
734
735 static inline void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
736 {
737         rq->nr_running--;
738         dec_raw_weighted_load(rq, p);
739 }
740
741 /*
742  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
743  * without taking RT-inheritance into account. Might be
744  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
745  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
746  * estimator recalculates.
747  */
748 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
749 {
750         int prio;
751
752         if (has_rt_policy(p))
753                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
754         else
755                 prio = __normal_prio(p);
756         return prio;
757 }
758
759 /*
760  * Calculate the current priority, i.e. the priority
761  * taken into account by the scheduler. This value might
762  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
763  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
764  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
765  */
766 static int effective_prio(struct task_struct *p)
767 {
768         p->normal_prio = normal_prio(p);
769         /*
770          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
771          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
772          * to the normal priority:
773          */
774         if (!rt_prio(p->prio))
775                 return p->normal_prio;
776         return p->prio;
777 }
778
779 /*
780  * __activate_task - move a task to the runqueue.
781  */
782 static void __activate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
783 {
784         struct prio_array *target = rq->active;
785
786         if (batch_task(p))
787                 target = rq->expired;
788         enqueue_task(p, target);
789         inc_nr_running(p, rq);
790 }
791
792 /*
793  * __activate_idle_task - move idle task to the _front_ of runqueue.
794  */
795 static inline void __activate_idle_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
796 {
797         enqueue_task_head(p, rq->active);
798         inc_nr_running(p, rq);
799 }
800
801 /*
802  * Recalculate p->normal_prio and p->prio after having slept,
803  * updating the sleep-average too:
804  */
805 static int recalc_task_prio(struct task_struct *p, unsigned long long now)
806 {
807         /* Caller must always ensure 'now >= p->timestamp' */
808         unsigned long sleep_time = now - p->timestamp;
809
810         if (batch_task(p))
811                 sleep_time = 0;
812
813         if (likely(sleep_time > 0)) {
814                 /*
815                  * This ceiling is set to the lowest priority that would allow
816                  * a task to be reinserted into the active array on timeslice
817                  * completion.
818                  */
819                 unsigned long ceiling = INTERACTIVE_SLEEP(p);
820
821                 if (p->mm && sleep_time > ceiling && p->sleep_avg < ceiling) {
822                         /*
823                          * Prevents user tasks from achieving best priority
824                          * with one single large enough sleep.
825                          */
826                         p->sleep_avg = ceiling;
827                         /*
828                          * Using INTERACTIVE_SLEEP() as a ceiling places a
829                          * nice(0) task 1ms sleep away from promotion, and
830                          * gives it 700ms to round-robin with no chance of
831                          * being demoted.  This is more than generous, so
832                          * mark this sleep as non-interactive to prevent the
833                          * on-runqueue bonus logic from intervening should
834                          * this task not receive cpu immediately.
835                          */
836                         p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
837                 } else {
838                         /*
839                          * Tasks waking from uninterruptible sleep are
840                          * limited in their sleep_avg rise as they
841                          * are likely to be waiting on I/O
842                          */
843                         if (p->sleep_type == SLEEP_NONINTERACTIVE && p->mm) {
844                                 if (p->sleep_avg >= ceiling)
845                                         sleep_time = 0;
846                                 else if (p->sleep_avg + sleep_time >=
847                                          ceiling) {
848                                                 p->sleep_avg = ceiling;
849                                                 sleep_time = 0;
850                                 }
851                         }
852
853                         /*
854                          * This code gives a bonus to interactive tasks.
855                          *
856                          * The boost works by updating the 'average sleep time'
857                          * value here, based on ->timestamp. The more time a
858                          * task spends sleeping, the higher the average gets -
859                          * and the higher the priority boost gets as well.
860                          */
861                         p->sleep_avg += sleep_time;
862
863                 }
864                 if (p->sleep_avg > NS_MAX_SLEEP_AVG)
865                         p->sleep_avg = NS_MAX_SLEEP_AVG;
866         }
867
868         return effective_prio(p);
869 }
870
871 /*
872  * activate_task - move a task to the runqueue and do priority recalculation
873  *
874  * Update all the scheduling statistics stuff. (sleep average
875  * calculation, priority modifiers, etc.)
876  */
877 static void activate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int local)
878 {
879         unsigned long long now;
880
881         if (rt_task(p))
882                 goto out;
883
884         now = sched_clock();
885 #ifdef CONFIG_SMP
886         if (!local) {
887                 /* Compensate for drifting sched_clock */
888                 struct rq *this_rq = this_rq();
889                 now = (now - this_rq->most_recent_timestamp)
890                         + rq->most_recent_timestamp;
891         }
892 #endif
893
894         /*
895          * Sleep time is in units of nanosecs, so shift by 20 to get a
896          * milliseconds-range estimation of the amount of time that the task
897          * spent sleeping:
898          */
899         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
900                 if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
901                         profile_hits(SLEEP_PROFILING, (void *)get_wchan(p),
902                                      (now - p->timestamp) >> 20);
903         }
904
905         p->prio = recalc_task_prio(p, now);
906
907         /*
908          * This checks to make sure it's not an uninterruptible task
909          * that is now waking up.
910          */
911         if (p->sleep_type == SLEEP_NORMAL) {
912                 /*
913                  * Tasks which were woken up by interrupts (ie. hw events)
914                  * are most likely of interactive nature. So we give them
915                  * the credit of extending their sleep time to the period
916                  * of time they spend on the runqueue, waiting for execution
917                  * on a CPU, first time around:
918                  */
919                 if (in_interrupt())
920                         p->sleep_type = SLEEP_INTERRUPTED;
921                 else {
922                         /*
923                          * Normal first-time wakeups get a credit too for
924                          * on-runqueue time, but it will be weighted down:
925                          */
926                         p->sleep_type = SLEEP_INTERACTIVE;
927                 }
928         }
929         p->timestamp = now;
930 out:
931         __activate_task(p, rq);
932 }
933
934 /*
935  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
936  */
937 static void deactivate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
938 {
939         dec_nr_running(p, rq);
940         dequeue_task(p, p->array);
941         p->array = NULL;
942 }
943
944 /*
945  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
946  *
947  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
948  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
949  * the target CPU.
950  */
951 #ifdef CONFIG_SMP
952
953 #ifndef tsk_is_polling
954 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
955 #endif
956
957 static void resched_task(struct task_struct *p)
958 {
959         int cpu;
960
961         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
962
963         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
964                 return;
965
966         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
967
968         cpu = task_cpu(p);
969         if (cpu == smp_processor_id())
970                 return;
971
972         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
973         smp_mb();
974         if (!tsk_is_polling(p))
975                 smp_send_reschedule(cpu);
976 }
977
978 static void resched_cpu(int cpu)
979 {
980         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
981         unsigned long flags;
982
983         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
984                 return;
985         resched_task(cpu_curr(cpu));
986         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
987 }
988 #else
989 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
990 {
991         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
992         set_tsk_need_resched(p);
993 }
994 #endif
995
996 /**
997  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
998  * @p: the task in question.
999  */
1000 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1001 {
1002         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1003 }
1004
1005 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1006 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1007 {
1008         return cpu_rq(cpu)->raw_weighted_load;
1009 }
1010
1011 #ifdef CONFIG_SMP
1012
1013 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1014 {
1015         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1016 }
1017
1018 struct migration_req {
1019         struct list_head list;
1020
1021         struct task_struct *task;
1022         int dest_cpu;
1023
1024         struct completion done;
1025 };
1026
1027 /*
1028  * The task's runqueue lock must be held.
1029  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1030  */
1031 static int
1032 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1033 {
1034         struct rq *rq = task_rq(p);
1035
1036         /*
1037          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1038          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1039          */
1040         if (!p->array && !task_running(rq, p)) {
1041                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1042                 return 0;
1043         }
1044
1045         init_completion(&req->done);
1046         req->task = p;
1047         req->dest_cpu = dest_cpu;
1048         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1049
1050         return 1;
1051 }
1052
1053 /*
1054  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1055  *
1056  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1057  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1058  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1059  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1060  * waiting to become inactive.
1061  */
1062 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1063 {
1064         unsigned long flags;
1065         struct rq *rq;
1066         struct prio_array *array;
1067         int running;
1068
1069 repeat:
1070         /*
1071          * We do the initial early heuristics without holding
1072          * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1073          * the runqueue lock when things look like they will
1074          * work out!
1075          */
1076         rq = task_rq(p);
1077
1078         /*
1079          * If the task is actively running on another CPU
1080          * still, just relax and busy-wait without holding
1081          * any locks.
1082          *
1083          * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1084          * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1085          * But we don't care, since "task_running()" will
1086          * return false if the runqueue has changed and p
1087          * is actually now running somewhere else!
1088          */
1089         while (task_running(rq, p))
1090                 cpu_relax();
1091
1092         /*
1093          * Ok, time to look more closely! We need the rq
1094          * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1095          * just go back and repeat.
1096          */
1097         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1098         running = task_running(rq, p);
1099         array = p->array;
1100         task_rq_unlock(rq, &flags);
1101
1102         /*
1103          * Was it really running after all now that we
1104          * checked with the proper locks actually held?
1105          *
1106          * Oops. Go back and try again..
1107          */
1108         if (unlikely(running)) {
1109                 cpu_relax();
1110                 goto repeat;
1111         }
1112
1113         /*
1114          * It's not enough that it's not actively running,
1115          * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1116          * preempted!
1117          *
1118          * So if it wa still runnable (but just not actively
1119          * running right now), it's preempted, and we should
1120          * yield - it could be a while.
1121          */
1122         if (unlikely(array)) {
1123                 yield();
1124                 goto repeat;
1125         }
1126
1127         /*
1128          * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1129          * runnable, which means that it will never become
1130          * running in the future either. We're all done!
1131          */
1132 }
1133
1134 /***
1135  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1136  * @p: the to-be-kicked thread
1137  *
1138  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1139  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1140  *
1141  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1142  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1143  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1144  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1145  * achieved as well.
1146  */
1147 void kick_process(struct task_struct *p)
1148 {
1149         int cpu;
1150
1151         preempt_disable();
1152         cpu = task_cpu(p);
1153         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1154                 smp_send_reschedule(cpu);
1155         preempt_enable();
1156 }
1157
1158 /*
1159  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1160  * according to the scheduling class and "nice" value.
1161  *
1162  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1163  * balance conservatively.
1164  */
1165 static inline unsigned long source_load(int cpu, int type)
1166 {
1167         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1168
1169         if (type == 0)
1170                 return rq->raw_weighted_load;
1171
1172         return min(rq->cpu_load[type-1], rq->raw_weighted_load);
1173 }
1174
1175 /*
1176  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1177  * according to the scheduling class and "nice" value.
1178  */
1179 static inline unsigned long target_load(int cpu, int type)
1180 {
1181         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1182
1183         if (type == 0)
1184                 return rq->raw_weighted_load;
1185
1186         return max(rq->cpu_load[type-1], rq->raw_weighted_load);
1187 }
1188
1189 /*
1190  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1191  */
1192 static inline unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1193 {
1194         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1195         unsigned long n = rq->nr_running;
1196
1197         return n ? rq->raw_weighted_load / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1198 }
1199
1200 /*
1201  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1202  * domain.
1203  */
1204 static struct sched_group *
1205 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1206 {
1207         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1208         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1209         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1210         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1211
1212         do {
1213                 unsigned long load, avg_load;
1214                 int local_group;
1215                 int i;
1216
1217                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1218                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1219                         goto nextgroup;
1220
1221                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1222
1223                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1224                 avg_load = 0;
1225
1226                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1227                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1228                         if (local_group)
1229                                 load = source_load(i, load_idx);
1230                         else
1231                                 load = target_load(i, load_idx);
1232
1233                         avg_load += load;
1234                 }
1235
1236                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1237                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1238                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1239
1240                 if (local_group) {
1241                         this_load = avg_load;
1242                         this = group;
1243                 } else if (avg_load < min_load) {
1244                         min_load = avg_load;
1245                         idlest = group;
1246                 }
1247 nextgroup:
1248                 group = group->next;
1249         } while (group != sd->groups);
1250
1251         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1252                 return NULL;
1253         return idlest;
1254 }
1255
1256 /*
1257  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1258  */
1259 static int
1260 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1261 {
1262         cpumask_t tmp;
1263         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1264         int idlest = -1;
1265         int i;
1266
1267         /* Traverse only the allowed CPUs */
1268         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1269
1270         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1271                 load = weighted_cpuload(i);
1272
1273                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1274                         min_load = load;
1275                         idlest = i;
1276                 }
1277         }
1278
1279         return idlest;
1280 }
1281
1282 /*
1283  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1284  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1285  * SD_BALANCE_EXEC.
1286  *
1287  * Balance, ie. select the least loaded group.
1288  *
1289  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1290  *
1291  * preempt must be disabled.
1292  */
1293 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1294 {
1295         struct task_struct *t = current;
1296         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1297
1298         for_each_domain(cpu, tmp) {
1299                 /*
1300                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1301                  */
1302                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1303                         break;
1304                 if (tmp->flags & flag)
1305                         sd = tmp;
1306         }
1307
1308         while (sd) {
1309                 cpumask_t span;
1310                 struct sched_group *group;
1311                 int new_cpu, weight;
1312
1313                 if (!(sd->flags & flag)) {
1314                         sd = sd->child;
1315                         continue;
1316                 }
1317
1318                 span = sd->span;
1319                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1320                 if (!group) {
1321                         sd = sd->child;
1322                         continue;
1323                 }
1324
1325                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1326                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1327                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1328                         sd = sd->child;
1329                         continue;
1330                 }
1331
1332                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1333                 cpu = new_cpu;
1334                 sd = NULL;
1335                 weight = cpus_weight(span);
1336                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1337                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1338                                 break;
1339                         if (tmp->flags & flag)
1340                                 sd = tmp;
1341                 }
1342                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1343         }
1344
1345         return cpu;
1346 }
1347
1348 #endif /* CONFIG_SMP */
1349
1350 /*
1351  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1352  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1353  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1354  * so we always favor a closer, idle cpu.
1355  *
1356  * Returns the CPU we should wake onto.
1357  */
1358 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1359 static int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1360 {
1361         cpumask_t tmp;
1362         struct sched_domain *sd;
1363         int i;
1364
1365         /*
1366          * If it is idle, then it is the best cpu to run this task.
1367          *
1368          * This cpu is also the best, if it has more than one task already.
1369          * Siblings must be also busy(in most cases) as they didn't already
1370          * pickup the extra load from this cpu and hence we need not check
1371          * sibling runqueue info. This will avoid the checks and cache miss
1372          * penalities associated with that.
1373          */
1374         if (idle_cpu(cpu) || cpu_rq(cpu)->nr_running > 1)
1375                 return cpu;
1376
1377         for_each_domain(cpu, sd) {
1378                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
1379                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
1380                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1381                                 if (idle_cpu(i))
1382                                         return i;
1383                         }
1384                 }
1385                 else
1386                         break;
1387         }
1388         return cpu;
1389 }
1390 #else
1391 static inline int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1392 {
1393         return cpu;
1394 }
1395 #endif
1396
1397 /***
1398  * try_to_wake_up - wake up a thread
1399  * @p: the to-be-woken-up thread
1400  * @state: the mask of task states that can be woken
1401  * @sync: do a synchronous wakeup?
1402  *
1403  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1404  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1405  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1406  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1407  * runnable without the overhead of this.
1408  *
1409  * returns failure only if the task is already active.
1410  */
1411 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1412 {
1413         int cpu, this_cpu, success = 0;
1414         unsigned long flags;
1415         long old_state;
1416         struct rq *rq;
1417 #ifdef CONFIG_SMP
1418         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1419         unsigned long load, this_load;
1420         int new_cpu;
1421 #endif
1422
1423         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1424         old_state = p->state;
1425         if (!(old_state & state))
1426                 goto out;
1427
1428         if (p->array)
1429                 goto out_running;
1430
1431         cpu = task_cpu(p);
1432         this_cpu = smp_processor_id();
1433
1434 #ifdef CONFIG_SMP
1435         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1436                 goto out_activate;
1437
1438         new_cpu = cpu;
1439
1440         schedstat_inc(rq, ttwu_cnt);
1441         if (cpu == this_cpu) {
1442                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1443                 goto out_set_cpu;
1444         }
1445
1446         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1447                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1448                         schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1449                         this_sd = sd;
1450                         break;
1451                 }
1452         }
1453
1454         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
1455                 goto out_set_cpu;
1456
1457         /*
1458          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1459          */
1460         if (this_sd) {
1461                 int idx = this_sd->wake_idx;
1462                 unsigned int imbalance;
1463
1464                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1465
1466                 load = source_load(cpu, idx);
1467                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
1468
1469                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
1470
1471                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1472                         unsigned long tl = this_load;
1473                         unsigned long tl_per_task;
1474
1475                         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1476
1477                         /*
1478                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1479                          * effect of the currently running task from the load
1480                          * of the current CPU:
1481                          */
1482                         if (sync)
1483                                 tl -= current->load_weight;
1484
1485                         if ((tl <= load &&
1486                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1487                                 100*(tl + p->load_weight) <= imbalance*load) {
1488                                 /*
1489                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1490                                  * p is cache cold in this domain, and
1491                                  * there is no bad imbalance.
1492                                  */
1493                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1494                                 goto out_set_cpu;
1495                         }
1496                 }
1497
1498                 /*
1499                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1500                  * limit is reached.
1501                  */
1502                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1503                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1504                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1505                                 goto out_set_cpu;
1506                         }
1507                 }
1508         }
1509
1510         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1511 out_set_cpu:
1512         new_cpu = wake_idle(new_cpu, p);
1513         if (new_cpu != cpu) {
1514                 set_task_cpu(p, new_cpu);
1515                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1516                 /* might preempt at this point */
1517                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1518                 old_state = p->state;
1519                 if (!(old_state & state))
1520                         goto out;
1521                 if (p->array)
1522                         goto out_running;
1523
1524                 this_cpu = smp_processor_id();
1525                 cpu = task_cpu(p);
1526         }
1527
1528 out_activate:
1529 #endif /* CONFIG_SMP */
1530         if (old_state == TASK_UNINTERRUPTIBLE) {
1531                 rq->nr_uninterruptible--;
1532                 /*
1533                  * Tasks on involuntary sleep don't earn
1534                  * sleep_avg beyond just interactive state.
1535                  */
1536                 p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
1537         } else
1538
1539         /*
1540          * Tasks that have marked their sleep as noninteractive get
1541          * woken up with their sleep average not weighted in an
1542          * interactive way.
1543          */
1544                 if (old_state & TASK_NONINTERACTIVE)
1545                         p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
1546
1547
1548         activate_task(p, rq, cpu == this_cpu);
1549         /*
1550          * Sync wakeups (i.e. those types of wakeups where the waker
1551          * has indicated that it will leave the CPU in short order)
1552          * don't trigger a preemption, if the woken up task will run on
1553          * this cpu. (in this case the 'I will reschedule' promise of
1554          * the waker guarantees that the freshly woken up task is going
1555          * to be considered on this CPU.)
1556          */
1557         if (!sync || cpu != this_cpu) {
1558                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
1559                         resched_task(rq->curr);
1560         }
1561         success = 1;
1562
1563 out_running:
1564         p->state = TASK_RUNNING;
1565 out:
1566         task_rq_unlock(rq, &flags);
1567
1568         return success;
1569 }
1570
1571 int fastcall wake_up_process(struct task_struct *p)
1572 {
1573         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1574                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1575 }
1576 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1577
1578 int fastcall wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1579 {
1580         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1581 }
1582
1583 static void task_running_tick(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1584 /*
1585  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1586  * p is forked by current.
1587  */
1588 void fastcall sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1589 {
1590         int cpu = get_cpu();
1591
1592 #ifdef CONFIG_SMP
1593         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1594 #endif
1595         set_task_cpu(p, cpu);
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          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1607          */
1608         p->prio = current->normal_prio;
1609
1610         INIT_LIST_HEAD(&p->run_list);
1611         p->array = NULL;
1612 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1613         if (unlikely(sched_info_on()))
1614                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1615 #endif
1616 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1617         p->oncpu = 0;
1618 #endif
1619 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1620         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1621         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1622 #endif
1623         /*
1624          * Share the timeslice between parent and child, thus the
1625          * total amount of pending timeslices in the system doesn't change,
1626          * resulting in more scheduling fairness.
1627          */
1628         local_irq_disable();
1629         p->time_slice = (current->time_slice + 1) >> 1;
1630         /*
1631          * The remainder of the first timeslice might be recovered by
1632          * the parent if the child exits early enough.
1633          */
1634         p->first_time_slice = 1;
1635         current->time_slice >>= 1;
1636         p->timestamp = sched_clock();
1637         if (unlikely(!current->time_slice)) {
1638                 /*
1639                  * This case is rare, it happens when the parent has only
1640                  * a single jiffy left from its timeslice. Taking the
1641                  * runqueue lock is not a problem.
1642                  */
1643                 current->time_slice = 1;
1644                 task_running_tick(cpu_rq(cpu), current);
1645         }
1646         local_irq_enable();
1647         put_cpu();
1648 }
1649
1650 /*
1651  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1652  *
1653  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1654  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1655  * on the runqueue and wakes it.
1656  */
1657 void fastcall wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1658 {
1659         struct rq *rq, *this_rq;
1660         unsigned long flags;
1661         int this_cpu, cpu;
1662
1663         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1664         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1665         this_cpu = smp_processor_id();
1666         cpu = task_cpu(p);
1667
1668         /*
1669          * We decrease the sleep average of forking parents
1670          * and children as well, to keep max-interactive tasks
1671          * from forking tasks that are max-interactive. The parent
1672          * (current) is done further down, under its lock.
1673          */
1674         p->sleep_avg = JIFFIES_TO_NS(CURRENT_BONUS(p) *
1675                 CHILD_PENALTY / 100 * MAX_SLEEP_AVG / MAX_BONUS);
1676
1677         p->prio = effective_prio(p);
1678
1679         if (likely(cpu == this_cpu)) {
1680                 if (!(clone_flags & CLONE_VM)) {
1681                         /*
1682                          * The VM isn't cloned, so we're in a good position to
1683                          * do child-runs-first in anticipation of an exec. This
1684                          * usually avoids a lot of COW overhead.
1685                          */
1686                         if (unlikely(!current->array))
1687                                 __activate_task(p, rq);
1688                         else {
1689                                 p->prio = current->prio;
1690                                 p->normal_prio = current->normal_prio;
1691                                 list_add_tail(&p->run_list, &current->run_list);
1692                                 p->array = current->array;
1693                                 p->array->nr_active++;
1694                                 inc_nr_running(p, rq);
1695                         }
1696                         set_need_resched();
1697                 } else
1698                         /* Run child last */
1699                         __activate_task(p, rq);
1700                 /*
1701                  * We skip the following code due to cpu == this_cpu
1702                  *
1703                  *   task_rq_unlock(rq, &flags);
1704                  *   this_rq = task_rq_lock(current, &flags);
1705                  */
1706                 this_rq = rq;
1707         } else {
1708                 this_rq = cpu_rq(this_cpu);
1709
1710                 /*
1711                  * Not the local CPU - must adjust timestamp. This should
1712                  * get optimised away in the !CONFIG_SMP case.
1713                  */
1714                 p->timestamp = (p->timestamp - this_rq->most_recent_timestamp)
1715                                         + rq->most_recent_timestamp;
1716                 __activate_task(p, rq);
1717                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
1718                         resched_task(rq->curr);
1719
1720                 /*
1721                  * Parent and child are on different CPUs, now get the
1722                  * parent runqueue to update the parent's ->sleep_avg:
1723                  */
1724                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1725                 this_rq = task_rq_lock(current, &flags);
1726         }
1727         current->sleep_avg = JIFFIES_TO_NS(CURRENT_BONUS(current) *
1728                 PARENT_PENALTY / 100 * MAX_SLEEP_AVG / MAX_BONUS);
1729         task_rq_unlock(this_rq, &flags);
1730 }
1731
1732 /**
1733  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1734  * @rq: the runqueue preparing to switch
1735  * @next: the task we are going to switch to.
1736  *
1737  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1738  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1739  * switch.
1740  *
1741  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1742  * hooks.
1743  */
1744 static inline void prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1745 {
1746         prepare_lock_switch(rq, next);
1747         prepare_arch_switch(next);
1748 }
1749
1750 /**
1751  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1752  * @rq: runqueue associated with task-switch
1753  * @prev: the thread we just switched away from.
1754  *
1755  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1756  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1757  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1758  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1759  *
1760  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1761  * so, we finish that here outside of the runqueue lock.  (Doing it
1762  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1763  * details.)
1764  */
1765 static inline void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1766         __releases(rq->lock)
1767 {
1768         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1769         long prev_state;
1770
1771         rq->prev_mm = NULL;
1772
1773         /*
1774          * A task struct has one reference for the use as "current".
1775          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1776          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1777          * the scheduled task must drop that reference.
1778          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1779          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1780          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1781          * be dropped twice.
1782          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1783          */
1784         prev_state = prev->state;
1785         finish_arch_switch(prev);
1786         finish_lock_switch(rq, prev);
1787         if (mm)
1788                 mmdrop(mm);
1789         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1790                 /*
1791                  * Remove function-return probe instances associated with this
1792                  * task and put them back on the free list.
1793                  */
1794                 kprobe_flush_task(prev);
1795                 put_task_struct(prev);
1796         }
1797 }
1798
1799 /**
1800  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1801  * @prev: the thread we just switched away from.
1802  */
1803 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1804         __releases(rq->lock)
1805 {
1806         struct rq *rq = this_rq();
1807
1808         finish_task_switch(rq, prev);
1809 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1810         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1811         preempt_enable();
1812 #endif
1813         if (current->set_child_tid)
1814                 put_user(current->pid, current->set_child_tid);
1815 }
1816
1817 /*
1818  * context_switch - switch to the new MM and the new
1819  * thread's register state.
1820  */
1821 static inline struct task_struct *
1822 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1823                struct task_struct *next)
1824 {
1825         struct mm_struct *mm = next->mm;
1826         struct mm_struct *oldmm = prev->active_mm;
1827
1828         /*
1829          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1830          * combine the page table reload and the switch backend into
1831          * one hypercall.
1832          */
1833         arch_enter_lazy_cpu_mode();
1834
1835         if (!mm) {
1836                 next->active_mm = oldmm;
1837                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1838                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1839         } else
1840                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1841
1842         if (!prev->mm) {
1843                 prev->active_mm = NULL;
1844                 WARN_ON(rq->prev_mm);
1845                 rq->prev_mm = oldmm;
1846         }
1847         /*
1848          * Since the runqueue lock will be released by the next
1849          * task (which is an invalid locking op but in the case
1850          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1851          * do an early lockdep release here:
1852          */
1853 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1854         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1855 #endif
1856
1857         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1858         switch_to(prev, next, prev);
1859
1860         return prev;
1861 }
1862
1863 /*
1864  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1865  *
1866  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1867  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1868  * number of context switches performed since bootup.
1869  */
1870 unsigned long nr_running(void)
1871 {
1872         unsigned long i, sum = 0;
1873
1874         for_each_online_cpu(i)
1875                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1876
1877         return sum;
1878 }
1879
1880 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1881 {
1882         unsigned long i, sum = 0;
1883
1884         for_each_possible_cpu(i)
1885                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1886
1887         /*
1888          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1889          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1890          */
1891         if (unlikely((long)sum < 0))
1892                 sum = 0;
1893
1894         return sum;
1895 }
1896
1897 unsigned long long nr_context_switches(void)
1898 {
1899         int i;
1900         unsigned long long sum = 0;
1901
1902         for_each_possible_cpu(i)
1903                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1904
1905         return sum;
1906 }
1907
1908 unsigned long nr_iowait(void)
1909 {
1910         unsigned long i, sum = 0;
1911
1912         for_each_possible_cpu(i)
1913                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1914
1915         return sum;
1916 }
1917
1918 unsigned long nr_active(void)
1919 {
1920         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
1921
1922         for_each_online_cpu(i) {
1923                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
1924                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1925         }
1926
1927         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
1928                 uninterruptible = 0;
1929
1930         return running + uninterruptible;
1931 }
1932
1933 #ifdef CONFIG_SMP
1934
1935 /*
1936  * Is this task likely cache-hot:
1937  */
1938 static inline int
1939 task_hot(struct task_struct *p, unsigned long long now, struct sched_domain *sd)
1940 {
1941         return (long long)(now - p->last_ran) < (long long)sd->cache_hot_time;
1942 }
1943
1944 /*
1945  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1946  *
1947  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1948  * you need to do so manually before calling.
1949  */
1950 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1951         __acquires(rq1->lock)
1952         __acquires(rq2->lock)
1953 {
1954         BUG_ON(!irqs_disabled());
1955         if (rq1 == rq2) {
1956                 spin_lock(&rq1->lock);
1957                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1958         } else {
1959                 if (rq1 < rq2) {
1960                         spin_lock(&rq1->lock);
1961                         spin_lock(&rq2->lock);
1962                 } else {
1963                         spin_lock(&rq2->lock);
1964                         spin_lock(&rq1->lock);
1965                 }
1966         }
1967 }
1968
1969 /*
1970  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1971  *
1972  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1973  * you need to do so manually after calling.
1974  */
1975 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1976         __releases(rq1->lock)
1977         __releases(rq2->lock)
1978 {
1979         spin_unlock(&rq1->lock);
1980         if (rq1 != rq2)
1981                 spin_unlock(&rq2->lock);
1982         else
1983                 __release(rq2->lock);
1984 }
1985
1986 /*
1987  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1988  */
1989 static void double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1990         __releases(this_rq->lock)
1991         __acquires(busiest->lock)
1992         __acquires(this_rq->lock)
1993 {
1994         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1995                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1996                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1997                 BUG_ON(1);
1998         }
1999         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2000                 if (busiest < this_rq) {
2001                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2002                         spin_lock(&busiest->lock);
2003                         spin_lock(&this_rq->lock);
2004                 } else
2005                         spin_lock(&busiest->lock);
2006         }
2007 }
2008
2009 /*
2010  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2011  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2012  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu.  Then
2013  * the cpu_allowed mask is restored.
2014  */
2015 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2016 {
2017         struct migration_req req;
2018         unsigned long flags;
2019         struct rq *rq;
2020
2021         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2022         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2023             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2024                 goto out;
2025
2026         /* force the process onto the specified CPU */
2027         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2028                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2029                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2030
2031                 get_task_struct(mt);
2032                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2033                 wake_up_process(mt);
2034                 put_task_struct(mt);
2035                 wait_for_completion(&req.done);
2036
2037                 return;
2038         }
2039 out:
2040         task_rq_unlock(rq, &flags);
2041 }
2042
2043 /*
2044  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2045  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2046  */
2047 void sched_exec(void)
2048 {
2049         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2050         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2051         put_cpu();
2052         if (new_cpu != this_cpu)
2053                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2054 }
2055
2056 /*
2057  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2058  * Both runqueues must be locked.
2059  */
2060 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct prio_array *src_array,
2061                       struct task_struct *p, struct rq *this_rq,
2062                       struct prio_array *this_array, int this_cpu)
2063 {
2064         dequeue_task(p, src_array);
2065         dec_nr_running(p, src_rq);
2066         set_task_cpu(p, this_cpu);
2067         inc_nr_running(p, this_rq);
2068         enqueue_task(p, this_array);
2069         p->timestamp = (p->timestamp - src_rq->most_recent_timestamp)
2070                                 + this_rq->most_recent_timestamp;
2071         /*
2072          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2073          * to be always true for them.
2074          */
2075         if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, this_rq))
2076                 resched_task(this_rq->curr);
2077 }
2078
2079 /*
2080  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2081  */
2082 static
2083 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2084                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2085                      int *all_pinned)
2086 {
2087         /*
2088          * We do not migrate tasks that are:
2089          * 1) running (obviously), or
2090          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2091          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2092          */
2093         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed))
2094                 return 0;
2095         *all_pinned = 0;
2096
2097         if (task_running(rq, p))
2098                 return 0;
2099
2100         /*
2101          * Aggressive migration if:
2102          * 1) task is cache cold, or
2103          * 2) too many balance attempts have failed.
2104          */
2105
2106         if (sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2107 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2108                 if (task_hot(p, rq->most_recent_timestamp, sd))
2109                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2110 #endif
2111                 return 1;
2112         }
2113
2114         if (task_hot(p, rq->most_recent_timestamp, sd))
2115                 return 0;
2116         return 1;
2117 }
2118
2119 #define rq_best_prio(rq) min((rq)->curr->prio, (rq)->best_expired_prio)
2120
2121 /*
2122  * move_tasks tries to move up to max_nr_move tasks and max_load_move weighted
2123  * load from busiest to this_rq, as part of a balancing operation within
2124  * "domain". Returns the number of tasks moved.
2125  *
2126  * Called with both runqueues locked.
2127  */
2128 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2129                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
2130                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2131                       int *all_pinned)
2132 {
2133         int idx, pulled = 0, pinned = 0, this_best_prio, best_prio,
2134             best_prio_seen, skip_for_load;
2135         struct prio_array *array, *dst_array;
2136         struct list_head *head, *curr;
2137         struct task_struct *tmp;
2138         long rem_load_move;
2139
2140         if (max_nr_move == 0 || max_load_move == 0)
2141                 goto out;
2142
2143         rem_load_move = max_load_move;
2144         pinned = 1;
2145         this_best_prio = rq_best_prio(this_rq);
2146         best_prio = rq_best_prio(busiest);
2147         /*
2148          * Enable handling of the case where there is more than one task
2149          * with the best priority.   If the current running task is one
2150          * of those with prio==best_prio we know it won't be moved
2151          * and therefore it's safe to override the skip (based on load) of
2152          * any task we find with that prio.
2153          */
2154         best_prio_seen = best_prio == busiest->curr->prio;
2155
2156         /*
2157          * We first consider expired tasks. Those will likely not be
2158          * executed in the near future, and they are most likely to
2159          * be cache-cold, thus switching CPUs has the least effect
2160          * on them.
2161          */
2162         if (busiest->expired->nr_active) {
2163                 array = busiest->expired;
2164                 dst_array = this_rq->expired;
2165         } else {
2166                 array = busiest->active;
2167                 dst_array = this_rq->active;
2168         }
2169
2170 new_array:
2171         /* Start searching at priority 0: */
2172         idx = 0;
2173 skip_bitmap:
2174         if (!idx)
2175                 idx = sched_find_first_bit(array->bitmap);
2176         else
2177                 idx = find_next_bit(array->bitmap, MAX_PRIO, idx);
2178         if (idx >= MAX_PRIO) {
2179                 if (array == busiest->expired && busiest->active->nr_active) {
2180                         array = busiest->active;
2181                         dst_array = this_rq->active;
2182                         goto new_array;
2183                 }
2184                 goto out;
2185         }
2186
2187         head = array->queue + idx;
2188         curr = head->prev;
2189 skip_queue:
2190         tmp = list_entry(curr, struct task_struct, run_list);
2191
2192         curr = curr->prev;
2193
2194         /*
2195          * To help distribute high priority tasks accross CPUs we don't
2196          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2197          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2198          */
2199         skip_for_load = tmp->load_weight > rem_load_move;
2200         if (skip_for_load && idx < this_best_prio)
2201                 skip_for_load = !best_prio_seen && idx == best_prio;
2202         if (skip_for_load ||
2203             !can_migrate_task(tmp, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2204
2205                 best_prio_seen |= idx == best_prio;
2206                 if (curr != head)
2207                         goto skip_queue;
2208                 idx++;
2209                 goto skip_bitmap;
2210         }
2211
2212         pull_task(busiest, array, tmp, this_rq, dst_array, this_cpu);
2213         pulled++;
2214         rem_load_move -= tmp->load_weight;
2215
2216         /*
2217          * We only want to steal up to the prescribed number of tasks
2218          * and the prescribed amount of weighted load.
2219          */
2220         if (pulled < max_nr_move && rem_load_move > 0) {
2221                 if (idx < this_best_prio)
2222                         this_best_prio = idx;
2223                 if (curr != head)
2224                         goto skip_queue;
2225                 idx++;
2226                 goto skip_bitmap;
2227         }
2228 out:
2229         /*
2230          * Right now, this is the only place pull_task() is called,
2231          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2232          * inside pull_task().
2233          */
2234         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2235
2236         if (all_pinned)
2237                 *all_pinned = pinned;
2238         return pulled;
2239 }
2240
2241 /*
2242  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2243  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2244  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2245  */
2246 static struct sched_group *
2247 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2248                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
2249                    cpumask_t *cpus, int *balance)
2250 {
2251         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2252         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2253         unsigned long max_pull;
2254         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2255         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2256         int load_idx;
2257 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2258         int power_savings_balance = 1;
2259         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2260         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2261         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2262 #endif
2263
2264         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2265         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2266         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2267         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2268                 load_idx = sd->busy_idx;
2269         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2270                 load_idx = sd->newidle_idx;
2271         else
2272                 load_idx = sd->idle_idx;
2273
2274         do {
2275                 unsigned long load, group_capacity;
2276                 int local_group;
2277                 int i;
2278                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2279                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2280
2281                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2282
2283                 if (local_group)
2284                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2285
2286                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2287                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2288
2289                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2290                         struct rq *rq;
2291
2292                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2293                                 continue;
2294
2295                         rq = cpu_rq(i);
2296
2297                         if (*sd_idle && !idle_cpu(i))
2298                                 *sd_idle = 0;
2299
2300                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2301                         if (local_group) {
2302                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2303                                         first_idle_cpu = 1;
2304                                         balance_cpu = i;
2305                                 }
2306
2307                                 load = target_load(i, load_idx);
2308                         } else
2309                                 load = source_load(i, load_idx);
2310
2311                         avg_load += load;
2312                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2313                         sum_weighted_load += rq->raw_weighted_load;
2314                 }
2315
2316                 /*
2317                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2318                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2319                  * domains.
2320                  */
2321                 if (local_group && balance_cpu != this_cpu && balance) {
2322                         *balance = 0;
2323                         goto ret;
2324                 }
2325
2326                 total_load += avg_load;
2327                 total_pwr += group->__cpu_power;
2328
2329                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2330                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2331                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2332
2333                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2334
2335                 if (local_group) {
2336                         this_load = avg_load;
2337                         this = group;
2338                         this_nr_running = sum_nr_running;
2339                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2340                 } else if (avg_load > max_load &&
2341                            sum_nr_running > group_capacity) {
2342                         max_load = avg_load;
2343                         busiest = group;
2344                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2345                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2346                 }
2347
2348 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2349                 /*
2350                  * Busy processors will not participate in power savings
2351                  * balance.
2352                  */
2353                 if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2354                         goto group_next;
2355
2356                 /*
2357                  * If the local group is idle or completely loaded
2358                  * no need to do power savings balance at this domain
2359                  */
2360                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2361                                     !this_nr_running))
2362                         power_savings_balance = 0;
2363
2364                 /*
2365                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2366                  * don't include that group in power savings calculations
2367                  */
2368                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2369                     || !sum_nr_running)
2370                         goto group_next;
2371
2372                 /*
2373                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2374                  * This is the group from where we need to pick up the load
2375                  * for saving power
2376                  */
2377                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2378                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2379                      first_cpu(group->cpumask) <
2380                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2381                         group_min = group;
2382                         min_nr_running = sum_nr_running;
2383                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2384                                                 sum_nr_running;
2385                 }
2386
2387                 /*
2388                  * Calculate the group which is almost near its
2389                  * capacity but still has some space to pick up some load
2390                  * from other group and save more power
2391                  */
2392                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2393                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2394                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2395                              first_cpu(group->cpumask) >
2396                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2397                                 group_leader = group;
2398                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2399                         }
2400                 }
2401 group_next:
2402 #endif
2403                 group = group->next;
2404         } while (group != sd->groups);
2405
2406         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2407                 goto out_balanced;
2408
2409         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2410
2411         if (this_load >= avg_load ||
2412                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2413                 goto out_balanced;
2414
2415         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2416         /*
2417          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2418          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2419          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2420          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2421          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2422          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2423          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2424          * by pulling tasks to us.  Be careful of negative numbers as they'll
2425          * appear as very large values with unsigned longs.
2426          */
2427         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2428                 goto out_balanced;
2429
2430         /*
2431          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2432          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2433          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2434          */
2435         if (max_load < avg_load) {
2436                 *imbalance = 0;
2437                 goto small_imbalance;
2438         }
2439
2440         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2441         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2442
2443         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2444         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2445                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2446                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2447
2448         /*
2449          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2450          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2451          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2452          * moved
2453          */
2454         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2455                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2456                 unsigned int imbn;
2457
2458 small_imbalance:
2459                 pwr_move = pwr_now = 0;
2460                 imbn = 2;
2461                 if (this_nr_running) {
2462                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2463                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2464                                 imbn = 1;
2465                 } else
2466                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2467
2468                 if (max_load - this_load >= busiest_load_per_task * imbn) {
2469                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2470                         return busiest;
2471                 }
2472
2473                 /*
2474                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2475                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2476                  * moving them.
2477                  */
2478
2479                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2480                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2481                 pwr_now += this->__cpu_power *
2482                                 min(this_load_per_task, this_load);
2483                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2484
2485                 /* Amount of load we'd subtract */
2486                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2487                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2488                 if (max_load > tmp)
2489                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2490                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2491
2492                 /* Amount of load we'd add */
2493                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2494                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2495                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2496                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2497                 else
2498                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2499                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2500                 pwr_move += this->__cpu_power *
2501                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2502                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2503
2504                 /* Move if we gain throughput */
2505                 if (pwr_move <= pwr_now)
2506                         goto out_balanced;
2507
2508                 *imbalance = busiest_load_per_task;
2509         }
2510
2511         return busiest;
2512
2513 out_balanced:
2514 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2515         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2516                 goto ret;
2517
2518         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2519                 *imbalance = min_load_per_task;
2520                 return group_min;
2521         }
2522 #endif
2523 ret:
2524         *imbalance = 0;
2525         return NULL;
2526 }
2527
2528 /*
2529  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2530  */
2531 static struct rq *
2532 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
2533                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2534 {
2535         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2536         unsigned long max_load = 0;
2537         int i;
2538
2539         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2540
2541                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2542                         continue;
2543
2544                 rq = cpu_rq(i);
2545
2546                 if (rq->nr_running == 1 && rq->raw_weighted_load > imbalance)
2547                         continue;
2548
2549                 if (rq->raw_weighted_load > max_load) {
2550                         max_load = rq->raw_weighted_load;
2551                         busiest = rq;
2552                 }
2553         }
2554
2555         return busiest;
2556 }
2557
2558 /*
2559  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2560  * so long as it is large enough.
2561  */
2562 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2563
2564 static inline unsigned long minus_1_or_zero(unsigned long n)
2565 {
2566         return n > 0 ? n - 1 : 0;
2567 }
2568
2569 /*
2570  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2571  * tasks if there is an imbalance.
2572  */
2573 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2574                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2575                         int *balance)
2576 {
2577         int nr_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2578         struct sched_group *group;
2579         unsigned long imbalance;
2580         struct rq *busiest;
2581         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2582         unsigned long flags;
2583
2584         /*
2585          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2586          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2587          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2588          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2589          */
2590         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2591             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2592                 sd_idle = 1;
2593
2594         schedstat_inc(sd, lb_cnt[idle]);
2595
2596 redo:
2597         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
2598                                    &cpus, balance);
2599
2600         if (*balance == 0)
2601                 goto out_balanced;
2602
2603         if (!group) {
2604                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2605                 goto out_balanced;
2606         }
2607
2608         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
2609         if (!busiest) {
2610                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2611                 goto out_balanced;
2612         }
2613
2614         BUG_ON(busiest == this_rq);
2615
2616         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2617
2618         nr_moved = 0;
2619         if (busiest->nr_running > 1) {
2620                 /*
2621                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2622                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2623                  * still unbalanced. nr_moved simply stays zero, so it is
2624                  * correctly treated as an imbalance.
2625                  */
2626                 local_irq_save(flags);
2627                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2628                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2629                                       minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2630                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2631                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2632                 local_irq_restore(flags);
2633
2634                 /*
2635                  * some other cpu did the load balance for us.
2636                  */
2637                 if (nr_moved && this_cpu != smp_processor_id())
2638                         resched_cpu(this_cpu);
2639
2640                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2641                 if (unlikely(all_pinned)) {
2642                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2643                         if (!cpus_empty(cpus))
2644                                 goto redo;
2645                         goto out_balanced;
2646                 }
2647         }
2648
2649         if (!nr_moved) {
2650                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2651                 sd->nr_balance_failed++;
2652
2653                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
2654
2655                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
2656
2657                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2658                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2659                          */
2660                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
2661                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2662                                 all_pinned = 1;
2663                                 goto out_one_pinned;
2664                         }
2665
2666                         if (!busiest->active_balance) {
2667                                 busiest->active_balance = 1;
2668                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2669                                 active_balance = 1;
2670                         }
2671                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2672                         if (active_balance)
2673                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2674
2675                         /*
2676                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2677                          * counter.
2678                          */
2679                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2680                 }
2681         } else
2682                 sd->nr_balance_failed = 0;
2683
2684         if (likely(!active_balance)) {
2685                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2686                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2687         } else {
2688                 /*
2689                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2690                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2691                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2692                  * move_tasks).
2693                  */
2694                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2695                         sd->balance_interval *= 2;
2696         }
2697
2698         if (!nr_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2699             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2700                 return -1;
2701         return nr_moved;
2702
2703 out_balanced:
2704         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
2705
2706         sd->nr_balance_failed = 0;
2707
2708 out_one_pinned:
2709         /* tune up the balancing interval */
2710         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
2711                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
2712                 sd->balance_interval *= 2;
2713
2714         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2715             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2716                 return -1;
2717         return 0;
2718 }
2719
2720 /*
2721  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2722  * tasks if there is an imbalance.
2723  *
2724  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
2725  * this_rq is locked.
2726  */
2727 static int
2728 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
2729 {
2730         struct sched_group *group;
2731         struct rq *busiest = NULL;
2732         unsigned long imbalance;
2733         int nr_moved = 0;
2734         int sd_idle = 0;
2735         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2736
2737         /*
2738          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2739          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2740          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2741          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2742          */
2743         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2744             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2745                 sd_idle = 1;
2746
2747         schedstat_inc(sd, lb_cnt[CPU_NEWLY_IDLE]);
2748 redo:
2749         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
2750                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
2751         if (!group) {
2752                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
2753                 goto out_balanced;
2754         }
2755
2756         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance,
2757                                 &cpus);
2758         if (!busiest) {
2759                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
2760                 goto out_balanced;
2761         }
2762
2763         BUG_ON(busiest == this_rq);
2764
2765         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
2766
2767         nr_moved = 0;
2768         if (busiest->nr_running > 1) {
2769                 /* Attempt to move tasks */
2770                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
2771                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2772                                         minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2773                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE, NULL);
2774                 spin_unlock(&busiest->lock);
2775
2776                 if (!nr_moved) {
2777                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2778                         if (!cpus_empty(cpus))
2779                                 goto redo;
2780                 }
2781         }
2782
2783         if (!nr_moved) {
2784                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
2785                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2786                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2787                         return -1;
2788         } else
2789                 sd->nr_balance_failed = 0;
2790
2791         return nr_moved;
2792
2793 out_balanced:
2794         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
2795         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2796             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2797                 return -1;
2798         sd->nr_balance_failed = 0;
2799
2800         return 0;
2801 }
2802
2803 /*
2804  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
2805  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
2806  */
2807 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
2808 {
2809         struct sched_domain *sd;
2810         int pulled_task = 0;
2811         unsigned long next_balance = jiffies + 60 *  HZ;
2812
2813         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2814                 unsigned long interval;
2815
2816                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2817                         continue;
2818
2819                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
2820                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
2821                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
2822                                                                 this_rq, sd);
2823
2824                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
2825                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
2826                         next_balance = sd->last_balance + interval;
2827                 if (pulled_task)
2828                         break;
2829         }
2830         if (!pulled_task)
2831                 /*
2832                  * We are going idle. next_balance may be set based on
2833                  * a busy processor. So reset next_balance.
2834                  */
2835                 this_rq->next_balance = next_balance;
2836 }
2837
2838 /*
2839  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
2840  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
2841  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
2842  * logical imbalances.
2843  *
2844  * Called with busiest_rq locked.
2845  */
2846 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
2847 {
2848         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
2849         struct sched_domain *sd;
2850         struct rq *target_rq;
2851
2852         /* Is there any task to move? */
2853         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
2854                 return;
2855
2856         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
2857
2858         /*
2859          * This condition is "impossible", if it occurs
2860          * we need to fix it.  Originally reported by
2861          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
2862          */
2863         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
2864
2865         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
2866         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
2867
2868         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
2869         for_each_domain(target_cpu, sd) {
2870                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
2871                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
2872                                 break;
2873         }
2874
2875         if (likely(sd)) {
2876                 schedstat_inc(sd, alb_cnt);
2877
2878                 if (move_tasks(target_rq, target_cpu, busiest_rq, 1,
2879                                RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(100), sd, CPU_IDLE,
2880                                NULL))
2881                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
2882                 else
2883                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
2884         }
2885         spin_unlock(&target_rq->lock);
2886 }
2887
2888 static void update_load(struct rq *this_rq)
2889 {
2890         unsigned long this_load;
2891         unsigned int i, scale;
2892
2893         this_load = this_rq->raw_weighted_load;
2894
2895         /* Update our load: */
2896         for (i = 0, scale = 1; i < 3; i++, scale += scale) {
2897                 unsigned long old_load, new_load;
2898
2899                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2900
2901                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2902                 new_load = this_load;
2903                 /*
2904                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2905                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2906                  * example.
2907                  */
2908                 if (new_load > old_load)
2909                         new_load += scale-1;
2910                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2911         }
2912 }
2913
2914 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2915 static struct {
2916         atomic_t load_balancer;
2917         cpumask_t  cpu_mask;
2918 } nohz ____cacheline_aligned = {
2919         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
2920         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
2921 };
2922
2923 /*
2924  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
2925  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
2926  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
2927  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
2928  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
2929  * arrives...
2930  *
2931  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
2932  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
2933  * nohz.cpu_mask..
2934  *
2935  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
2936  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
2937  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
2938  * there is no need for ilb owner.
2939  *
2940  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
2941  * next busy scheduler_tick()
2942  */
2943 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
2944 {
2945         int cpu = smp_processor_id();
2946
2947         if (stop_tick) {
2948                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
2949                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
2950
2951                 /*
2952                  * If we are going offline and still the leader, give up!
2953                  */
2954                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
2955                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
2956                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
2957                                 BUG();
2958                         return 0;
2959                 }
2960
2961                 /* time for ilb owner also to sleep */
2962                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
2963                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2964                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
2965                         return 0;
2966                 }
2967
2968                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
2969                         /* make me the ilb owner */
2970                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
2971                                 return 1;
2972                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2973                         return 1;
2974         } else {
2975                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
2976                         return 0;
2977
2978                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
2979
2980                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2981                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
2982                                 BUG();
2983         }
2984         return 0;
2985 }
2986 #endif
2987
2988 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
2989
2990 /*
2991  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
2992  * and initiates a balancing operation if so.
2993  *
2994  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
2995  */
2996 static inline void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
2997 {
2998         int balance = 1;
2999         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3000         unsigned long interval;
3001         struct sched_domain *sd;
3002         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3003         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3004
3005         for_each_domain(cpu, sd) {
3006                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3007                         continue;
3008
3009                 interval = sd->balance_interval;
3010                 if (idle != CPU_IDLE)
3011                         interval *= sd->busy_factor;
3012
3013                 /* scale ms to jiffies */
3014                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3015                 if (unlikely(!interval))
3016                         interval = 1;
3017
3018                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3019                         if (!spin_trylock(&balancing))
3020                                 goto out;
3021                 }
3022
3023                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3024                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3025                                 /*
3026                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3027                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3028                                  * not idle.
3029                                  */
3030                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3031                         }
3032                         sd->last_balance = jiffies;
3033                 }
3034                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3035                         spin_unlock(&balancing);
3036 out:
3037                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3038                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3039
3040                 /*
3041                  * Stop the load balance at this level. There is another
3042                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3043                  * actively.
3044                  */
3045                 if (!balance)
3046                         break;
3047         }
3048         rq->next_balance = next_balance;
3049 }
3050
3051 /*
3052  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3053  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3054  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3055  */
3056 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3057 {
3058         int local_cpu = smp_processor_id();
3059         struct rq *local_rq = cpu_rq(local_cpu);
3060         enum cpu_idle_type idle = local_rq->idle_at_tick ? CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3061
3062         rebalance_domains(local_cpu, idle);
3063
3064 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3065         /*
3066          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3067          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3068          * stopped.
3069          */
3070         if (local_rq->idle_at_tick &&
3071             atomic_read(&nohz.load_balancer) == local_cpu) {
3072                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3073                 struct rq *rq;
3074                 int balance_cpu;
3075
3076                 cpu_clear(local_cpu, cpus);
3077                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3078                         /*
3079                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3080                          * work being done for other cpus. Next load
3081                          * balancing owner will pick it up.
3082                          */
3083                         if (need_resched())
3084                                 break;
3085
3086                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3087
3088                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3089                         if (time_after(local_rq->next_balance, rq->next_balance))
3090                                 local_rq->next_balance = rq->next_balance;
3091                 }
3092         }
3093 #endif
3094 }
3095
3096 /*
3097  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3098  *
3099  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3100  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3101  * if the whole system is idle.
3102  */
3103 static inline void trigger_load_balance(int cpu)
3104 {
3105         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3106 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3107         /*
3108          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3109          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3110          * load balancer.
3111          */
3112         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3113                 rq->in_nohz_recently = 0;
3114
3115                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3116                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3117                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3118                 }
3119
3120                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3121                         /*
3122                          * simple selection for now: Nominate the
3123                          * first cpu in the nohz list to be the next
3124                          * ilb owner.
3125                          *
3126                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3127                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3128                          */
3129                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3130
3131                         if (ilb != NR_CPUS)
3132                                 resched_cpu(ilb);
3133                 }
3134         }
3135
3136         /*
3137          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3138          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3139          */
3140         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3141             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3142                 resched_cpu(cpu);
3143                 return;
3144         }
3145
3146         /*
3147          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3148          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3149          */
3150         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3151             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3152                 return;
3153 #endif
3154         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3155                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3156 }
3157 #else
3158 /*
3159  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3160  */
3161 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3162 {
3163 }
3164 #endif
3165
3166 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3167
3168 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3169
3170 /*
3171  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3172  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3173  */
3174 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3175 {
3176         unsigned long flags;
3177         u64 ns, delta_exec;
3178         struct rq *rq;
3179
3180         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3181         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3182         if (rq->curr == p) {
3183                 delta_exec = rq_clock(rq) - p->se.exec_start;
3184                 if ((s64)delta_exec > 0)
3185                         ns += delta_exec;
3186         }
3187         task_rq_unlock(rq, &flags);
3188
3189         return ns;
3190 }
3191
3192 /*
3193  * We place interactive tasks back into the active array, if possible.
3194  *
3195  * To guarantee that this does not starve expired tasks we ignore the
3196  * interactivity of a task if the first expired task had to wait more
3197  * than a 'reasonable' amount of time. This deadline timeout is
3198  * load-dependent, as the frequency of array switched decreases with
3199  * increasing number of running tasks. We also ignore the interactivity
3200  * if a better static_prio task has expired:
3201  */
3202 static inline int expired_starving(struct rq *rq)
3203 {
3204         if (rq->curr->static_prio > rq->best_expired_prio)
3205                 return 1;
3206         if (!STARVATION_LIMIT || !rq->expired_timestamp)
3207                 return 0;
3208         if (jiffies - rq->expired_timestamp > STARVATION_LIMIT * rq->nr_running)
3209                 return 1;
3210         return 0;
3211 }
3212
3213 /*
3214  * Account user cpu time to a process.
3215  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3216  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3217  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3218  */
3219 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3220 {
3221         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3222         cputime64_t tmp;
3223
3224         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3225
3226         /* Add user time to cpustat. */
3227         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3228         if (TASK_NICE(p) > 0)
3229                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3230         else
3231                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3232 }
3233
3234 /*
3235  * Account system cpu time to a process.
3236  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3237  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3238  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3239  */
3240 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3241                          cputime_t cputime)
3242 {
3243         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3244         struct rq *rq = this_rq();
3245         cputime64_t tmp;
3246
3247         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3248
3249         /* Add system time to cpustat. */
3250         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3251         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3252                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3253         else if (softirq_count())
3254                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3255         else if (p != rq->idle)
3256                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3257         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3258                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3259         else
3260                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3261         /* Account for system time used */
3262         acct_update_integrals(p);
3263 }
3264
3265 /*
3266  * Account for involuntary wait time.
3267  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3268  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3269  */
3270 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3271 {
3272         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3273         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3274         struct rq *rq = this_rq();
3275
3276         if (p == rq->idle) {
3277                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3278                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3279                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3280                 else
3281                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3282         } else
3283                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3284 }
3285
3286 static void task_running_tick(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3287 {
3288         if (p->array != rq->active) {
3289                 /* Task has expired but was not scheduled yet */
3290                 set_tsk_need_resched(p);
3291                 return;
3292         }
3293         spin_lock(&rq->lock);
3294         /*
3295          * The task was running during this tick - update the
3296          * time slice counter. Note: we do not update a thread's
3297          * priority until it either goes to sleep or uses up its
3298          * timeslice. This makes it possible for interactive tasks
3299          * to use up their timeslices at their highest priority levels.
3300          */
3301         if (rt_task(p)) {
3302                 /*
3303                  * RR tasks need a special form of timeslice management.
3304                  * FIFO tasks have no timeslices.
3305                  */
3306                 if ((p->policy == SCHED_RR) && !--p->time_slice) {
3307                         p->time_slice = task_timeslice(p);
3308                         p->first_time_slice = 0;
3309                         set_tsk_need_resched(p);
3310
3311                         /* put it at the end of the queue: */
3312                         requeue_task(p, rq->active);
3313                 }
3314                 goto out_unlock;
3315         }
3316         if (!--p->time_slice) {
3317                 dequeue_task(p, rq->active);
3318                 set_tsk_need_resched(p);
3319                 p->prio = effective_prio(p);
3320                 p->time_slice = task_timeslice(p);
3321                 p->first_time_slice = 0;
3322
3323                 if (!rq->expired_timestamp)
3324                         rq->expired_timestamp = jiffies;
3325                 if (!TASK_INTERACTIVE(p) || expired_starving(rq)) {
3326                         enqueue_task(p, rq->expired);
3327                         if (p->static_prio < rq->best_expired_prio)
3328                                 rq->best_expired_prio = p->static_prio;
3329                 } else
3330                         enqueue_task(p, rq->active);
3331         } else {
3332                 /*
3333                  * Prevent a too long timeslice allowing a task to monopolize
3334                  * the CPU. We do this by splitting up the timeslice into
3335                  * smaller pieces.
3336                  *
3337                  * Note: this does not mean the task's timeslices expire or
3338                  * get lost in any way, they just might be preempted by
3339                  * another task of equal priority. (one with higher
3340                  * priority would have preempted this task already.) We
3341                  * requeue this task to the end of the list on this priority
3342                  * level, which is in essence a round-robin of tasks with
3343                  * equal priority.
3344                  *
3345                  * This only applies to tasks in the interactive
3346                  * delta range with at least TIMESLICE_GRANULARITY to requeue.
3347                  */
3348                 if (TASK_INTERACTIVE(p) && !((task_timeslice(p) -
3349                         p->time_slice) % TIMESLICE_GRANULARITY(p)) &&
3350                         (p->time_slice >= TIMESLICE_GRANULARITY(p)) &&
3351                         (p->array == rq->active)) {
3352
3353                         requeue_task(p, rq->active);
3354                         set_tsk_need_resched(p);
3355                 }
3356         }
3357 out_unlock:
3358         spin_unlock(&rq->lock);
3359 }
3360
3361 /*
3362  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3363  * We call it with interrupts disabled.
3364  *
3365  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3366  * timeslices.
3367  */
3368 void scheduler_tick(void)
3369 {
3370         struct task_struct *p = current;
3371         int cpu = smp_processor_id();
3372         int idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3373         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3374
3375         if (!idle_at_tick)
3376                 task_running_tick(rq, p);
3377 #ifdef CONFIG_SMP
3378         update_load(rq);
3379         rq->idle_at_tick = idle_at_tick;
3380         trigger_load_balance(cpu);
3381 #endif
3382 }
3383
3384 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3385
3386 void fastcall add_preempt_count(int val)
3387 {
3388         /*
3389          * Underflow?
3390          */
3391         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3392                 return;
3393         preempt_count() += val;
3394         /*
3395          * Spinlock count overflowing soon?
3396          */
3397         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3398                                 PREEMPT_MASK - 10);
3399 }
3400 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3401
3402 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3403 {
3404         /*
3405          * Underflow?
3406          */
3407         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3408                 return;
3409         /*
3410          * Is the spinlock portion underflowing?
3411          */
3412         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3413                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3414                 return;
3415
3416         preempt_count() -= val;
3417 }
3418 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3419
3420 #endif
3421
3422 static inline int interactive_sleep(enum sleep_type sleep_type)
3423 {
3424         return (sleep_type == SLEEP_INTERACTIVE ||
3425                 sleep_type == SLEEP_INTERRUPTED);
3426 }
3427
3428 /*
3429  * schedule() is the main scheduler function.
3430  */
3431 asmlinkage void __sched schedule(void)
3432 {
3433         struct task_struct *prev, *next;
3434         struct prio_array *array;
3435         struct list_head *queue;
3436         unsigned long long now;
3437         unsigned long run_time;
3438         int cpu, idx, new_prio;
3439         long *switch_count;
3440         struct rq *rq;
3441
3442         /*
3443          * Test if we are atomic.  Since do_exit() needs to call into
3444          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3445          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3446          */
3447         if (unlikely(in_atomic() && !current->exit_state)) {
3448                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: "
3449                         "%s/0x%08x/%d\n",
3450                         current->comm, preempt_count(), current->pid);
3451                 debug_show_held_locks(current);
3452                 if (irqs_disabled())
3453                         print_irqtrace_events(current);
3454                 dump_stack();
3455         }
3456         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3457
3458 need_resched:
3459         preempt_disable();
3460         prev = current;
3461         release_kernel_lock(prev);
3462 need_resched_nonpreemptible:
3463         rq = this_rq();
3464
3465         /*
3466          * The idle thread is not allowed to schedule!
3467          * Remove this check after it has been exercised a bit.
3468          */
3469         if (unlikely(prev == rq->idle) && prev->state != TASK_RUNNING) {
3470                 printk(KERN_ERR "bad: scheduling from the idle thread!\n");
3471                 dump_stack();
3472         }
3473
3474         schedstat_inc(rq, sched_cnt);
3475         now = sched_clock();
3476         if (likely((long long)(now - prev->timestamp) < NS_MAX_SLEEP_AVG)) {
3477                 run_time = now - prev->timestamp;
3478                 if (unlikely((long long)(now - prev->timestamp) < 0))
3479                         run_time = 0;
3480         } else
3481                 run_time = NS_MAX_SLEEP_AVG;
3482
3483         /*
3484          * Tasks charged proportionately less run_time at high sleep_avg to
3485          * delay them losing their interactive status
3486          */
3487         run_time /= (CURRENT_BONUS(prev) ? : 1);
3488
3489         spin_lock_irq(&rq->lock);
3490
3491         switch_count = &prev->nivcsw;
3492         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3493                 switch_count = &prev->nvcsw;
3494                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3495                                 unlikely(signal_pending(prev))))
3496                         prev->state = TASK_RUNNING;
3497                 else {
3498                         if (prev->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
3499                                 rq->nr_uninterruptible++;
3500                         deactivate_task(prev, rq);
3501                 }
3502         }
3503
3504         cpu = smp_processor_id();
3505         if (unlikely(!rq->nr_running)) {
3506                 idle_balance(cpu, rq);
3507                 if (!rq->nr_running) {
3508                         next = rq->idle;
3509                         rq->expired_timestamp = 0;
3510                         goto switch_tasks;
3511                 }
3512         }
3513
3514         array = rq->active;
3515         if (unlikely(!array->nr_active)) {
3516                 /*
3517                  * Switch the active and expired arrays.
3518                  */
3519                 schedstat_inc(rq, sched_switch);
3520                 rq->active = rq->expired;
3521                 rq->expired = array;
3522                 array = rq->active;
3523                 rq->expired_timestamp = 0;
3524                 rq->best_expired_prio = MAX_PRIO;
3525         }
3526
3527         idx = sched_find_first_bit(array->bitmap);
3528         queue = array->queue + idx;
3529         next = list_entry(queue->next, struct task_struct, run_list);
3530
3531         if (!rt_task(next) && interactive_sleep(next->sleep_type)) {
3532                 unsigned long long delta = now - next->timestamp;
3533                 if (unlikely((long long)(now - next->timestamp) < 0))
3534                         delta = 0;
3535
3536                 if (next->sleep_type == SLEEP_INTERACTIVE)
3537                         delta = delta * (ON_RUNQUEUE_WEIGHT * 128 / 100) / 128;
3538
3539                 array = next->array;
3540                 new_prio = recalc_task_prio(next, next->timestamp + delta);
3541
3542                 if (unlikely(next->prio != new_prio)) {
3543                         dequeue_task(next, array);
3544                         next->prio = new_prio;
3545                         enqueue_task(next, array);
3546                 }
3547         }
3548         next->sleep_type = SLEEP_NORMAL;
3549 switch_tasks:
3550         if (next == rq->idle)
3551                 schedstat_inc(rq, sched_goidle);
3552         prefetch(next);
3553         prefetch_stack(next);
3554         clear_tsk_need_resched(prev);
3555         rcu_qsctr_inc(task_cpu(prev));
3556
3557         prev->sleep_avg -= run_time;
3558         if ((long)prev->sleep_avg <= 0)
3559                 prev->sleep_avg = 0;
3560         prev->timestamp = prev->last_ran = now;
3561
3562         sched_info_switch(prev, next);
3563         if (likely(prev != next)) {
3564                 next->timestamp = next->last_ran = now;
3565                 rq->nr_switches++;
3566                 rq->curr = next;
3567                 ++*switch_count;
3568
3569                 prepare_task_switch(rq, next);
3570                 prev = context_switch(rq, prev, next);
3571                 barrier();
3572                 /*
3573                  * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3574                  * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3575                  * frame will be invalid.
3576                  */
3577                 finish_task_switch(this_rq(), prev);
3578         } else
3579                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3580
3581         prev = current;
3582         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(prev) < 0))
3583                 goto need_resched_nonpreemptible;
3584         preempt_enable_no_resched();
3585         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3586                 goto need_resched;
3587 }
3588 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3589
3590 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3591 /*
3592  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3593  * off of preempt_enable.  Kernel preemptions off return from interrupt
3594  * occur there and call schedule directly.
3595  */
3596 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3597 {
3598         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3599 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3600         struct task_struct *task = current;
3601         int saved_lock_depth;
3602 #endif
3603         /*
3604          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3605          * we do not want to preempt the current task.  Just return..
3606          */
3607         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3608                 return;
3609
3610 need_resched:
3611         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3612         /*
3613          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3614          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3615          * auto-release the semaphore:
3616          */
3617 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3618         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3619         task->lock_depth = -1;
3620 #endif
3621         schedule();
3622 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3623         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3624 #endif
3625         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3626
3627         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3628         barrier();
3629         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3630                 goto need_resched;
3631 }
3632 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3633
3634 /*
3635  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3636  * off of irq context.
3637  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3638  * protect us against recursive calling from irq.
3639  */
3640 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3641 {
3642         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3643 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3644         struct task_struct *task = current;
3645         int saved_lock_depth;
3646 #endif
3647         /* Catch callers which need to be fixed */
3648         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3649
3650 need_resched:
3651         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3652         /*
3653          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3654          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3655          * auto-release the semaphore:
3656          */
3657 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3658         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3659         task->lock_depth = -1;
3660 #endif
3661         local_irq_enable();
3662         schedule();
3663         local_irq_disable();
3664 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3665         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3666 #endif
3667         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3668
3669         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3670         barrier();
3671         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3672                 goto need_resched;
3673 }
3674
3675 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3676
3677 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
3678                           void *key)
3679 {
3680         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
3681 }
3682 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3683
3684 /*
3685  * The core wakeup function.  Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3686  * wake everything up.  If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3687  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3688  *
3689  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3690  * started to run but is not in state TASK_RUNNING.  try_to_wake_up() returns
3691  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3692  */
3693 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3694                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
3695 {
3696         struct list_head *tmp, *next;
3697
3698         list_for_each_safe(tmp, next, &q->task_list) {
3699                 wait_queue_t *curr = list_entry(tmp, wait_queue_t, task_list);
3700                 unsigned flags = curr->flags;
3701
3702                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
3703                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3704                         break;
3705         }
3706 }
3707
3708 /**
3709  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3710  * @q: the waitqueue
3711  * @mode: which threads
3712  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3713  * @key: is directly passed to the wakeup function
3714  */
3715 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3716                         int nr_exclusive, void *key)
3717 {
3718         unsigned long flags;
3719
3720         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3721         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3722         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3723 }
3724 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3725
3726 /*
3727  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3728  */
3729 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3730 {
3731         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3732 }
3733
3734 /**
3735  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
3736  * @q: the waitqueue
3737  * @mode: which threads
3738  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3739  *
3740  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3741  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3742  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3743  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3744  *
3745  * On UP it can prevent extra preemption.
3746  */
3747 void fastcall
3748 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3749 {
3750         unsigned long flags;
3751         int sync = 1;
3752
3753         if (unlikely(!q))
3754                 return;
3755
3756         if (unlikely(!nr_exclusive))
3757                 sync = 0;
3758
3759         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3760         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
3761         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3762 }
3763 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3764
3765 void fastcall complete(struct completion *x)
3766 {
3767         unsigned long flags;
3768
3769         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3770         x->done++;
3771         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3772                          1, 0, NULL);
3773         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3774 }
3775 EXPORT_SYMBOL(complete);
3776
3777 void fastcall complete_all(struct completion *x)
3778 {
3779         unsigned long flags;
3780
3781         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3782         x->done += UINT_MAX/2;
3783         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3784                          0, 0, NULL);
3785         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3786 }
3787 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3788
3789 void fastcall __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3790 {
3791         might_sleep();
3792
3793         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3794         if (!x->done) {
3795                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3796
3797                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3798                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3799                 do {
3800                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3801                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3802                         schedule();
3803                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3804                 } while (!x->done);
3805                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3806         }
3807         x->done--;
3808         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3809 }
3810 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3811
3812 unsigned long fastcall __sched
3813 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3814 {
3815         might_sleep();
3816
3817         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3818         if (!x->done) {
3819                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3820
3821                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3822                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3823                 do {
3824                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3825                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3826                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3827                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3828                         if (!timeout) {
3829                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3830                                 goto out;
3831                         }
3832                 } while (!x->done);
3833                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3834         }
3835         x->done--;
3836 out:
3837         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3838         return timeout;
3839 }
3840 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3841
3842 int fastcall __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3843 {
3844         int ret = 0;
3845
3846         might_sleep();
3847
3848         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3849         if (!x->done) {
3850                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3851
3852                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3853                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3854                 do {
3855                         if (signal_pending(current)) {
3856                                 ret = -ERESTARTSYS;
3857                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3858                                 goto out;
3859                         }
3860                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3861                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3862                         schedule();
3863                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3864                 } while (!x->done);
3865                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3866         }
3867         x->done--;
3868 out:
3869         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3870
3871         return ret;
3872 }
3873 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3874
3875 unsigned long fastcall __sched
3876 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3877                                           unsigned long timeout)
3878 {
3879         might_sleep();
3880
3881         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3882         if (!x->done) {
3883                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3884
3885                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3886                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3887                 do {
3888                         if (signal_pending(current)) {
3889                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3890                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3891                                 goto out;
3892                         }
3893                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3894                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3895                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3896                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3897                         if (!timeout) {
3898                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3899                                 goto out;
3900                         }
3901                 } while (!x->done);
3902                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3903         }
3904         x->done--;
3905 out:
3906         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3907         return timeout;
3908 }
3909 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3910
3911
3912 #define SLEEP_ON_VAR                                    \
3913         unsigned long flags;                            \
3914         wait_queue_t wait;                              \
3915         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3916
3917 #define SLEEP_ON_HEAD                                   \
3918         spin_lock_irqsave(&q->lock,flags);              \
3919         __add_wait_queue(q, &wait);                     \
3920         spin_unlock(&q->lock);
3921
3922 #define SLEEP_ON_TAIL                                   \
3923         spin_lock_irq(&q->lock);                        \
3924         __remove_wait_queue(q, &wait);                  \
3925         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3926
3927 void fastcall __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3928 {
3929         SLEEP_ON_VAR
3930
3931         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3932
3933         SLEEP_ON_HEAD
3934         schedule();
3935         SLEEP_ON_TAIL
3936 }
3937 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3938
3939 long fastcall __sched
3940 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3941 {
3942         SLEEP_ON_VAR
3943
3944         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3945
3946         SLEEP_ON_HEAD
3947         timeout = schedule_timeout(timeout);
3948         SLEEP_ON_TAIL
3949
3950         return timeout;
3951 }
3952 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3953
3954 void fastcall __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3955 {
3956         SLEEP_ON_VAR
3957
3958         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3959
3960         SLEEP_ON_HEAD
3961         schedule();
3962         SLEEP_ON_TAIL
3963 }
3964 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3965
3966 long fastcall __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3967 {
3968         SLEEP_ON_VAR
3969
3970         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3971
3972         SLEEP_ON_HEAD
3973         timeout = schedule_timeout(timeout);
3974         SLEEP_ON_TAIL
3975
3976         return timeout;
3977 }
3978
3979 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3980
3981 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3982
3983 /*
3984  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3985  * @p: task
3986  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3987  *
3988  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3989  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3990  *
3991  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3992  */
3993 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3994 {
3995         struct prio_array *array;
3996         unsigned long flags;
3997         struct rq *rq;
3998         int oldprio;
3999
4000         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4001
4002         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4003
4004         oldprio = p->prio;
4005         array = p->array;
4006         if (array)
4007                 dequeue_task(p, array);
4008         p->prio = prio;
4009
4010         if (array) {
4011                 /*
4012                  * If changing to an RT priority then queue it
4013                  * in the active array!
4014                  */
4015                 if (rt_task(p))
4016                         array = rq->active;
4017                 enqueue_task(p, array);
4018                 /*
4019                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4020                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4021                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4022                  */
4023                 if (task_running(rq, p)) {
4024                         if (p->prio > oldprio)
4025                                 resched_task(rq->curr);
4026                 } else if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
4027                         resched_task(rq->curr);
4028         }
4029         task_rq_unlock(rq, &flags);
4030 }
4031
4032 #endif
4033
4034 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4035 {
4036         struct prio_array *array;
4037         int old_prio, delta;
4038         unsigned long flags;
4039         struct rq *rq;
4040
4041         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4042                 return;
4043         /*
4044          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4045          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4046          */
4047         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4048         /*
4049          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4050          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4051          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4052          * not SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH:
4053          */
4054         if (has_rt_policy(p)) {
4055                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4056                 goto out_unlock;
4057         }
4058         array = p->array;
4059         if (array) {
4060                 dequeue_task(p, array);
4061                 dec_raw_weighted_load(rq, p);
4062         }
4063
4064         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4065         set_load_weight(p);
4066         old_prio = p->prio;
4067         p->prio = effective_prio(p);
4068         delta = p->prio - old_prio;
4069
4070         if (array) {
4071                 enqueue_task(p, array);
4072                 inc_raw_weighted_load(rq, p);
4073                 /*
4074                  * If the task increased its priority or is running and
4075                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4076                  */
4077                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4078                         resched_task(rq->curr);
4079         }
4080 out_unlock:
4081         task_rq_unlock(rq, &flags);
4082 }
4083 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4084
4085 /*
4086  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4087  * @p: task
4088  * @nice: nice value
4089  */
4090 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4091 {
4092         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4093         int nice_rlim = 20 - nice;
4094
4095         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4096                 capable(CAP_SYS_NICE));
4097 }
4098
4099 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4100
4101 /*
4102  * sys_nice - change the priority of the current process.
4103  * @increment: priority increment
4104  *
4105  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4106  * does similar things.
4107  */
4108 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4109 {
4110         long nice, retval;
4111
4112         /*
4113          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4114          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4115          * and we have a single winner.
4116          */
4117         if (increment < -40)
4118                 increment = -40;
4119         if (increment > 40)
4120                 increment = 40;
4121
4122         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4123         if (nice < -20)
4124                 nice = -20;
4125         if (nice > 19)
4126                 nice = 19;
4127
4128         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4129                 return -EPERM;
4130
4131         retval = security_task_setnice(current, nice);
4132         if (retval)
4133                 return retval;
4134
4135         set_user_nice(current, nice);
4136         return 0;
4137 }
4138
4139 #endif
4140
4141 /**
4142  * task_prio - return the priority value of a given task.
4143  * @p: the task in question.
4144  *
4145  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4146  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4147  * around 0, value goes from -16 to +15.
4148  */
4149 int task_prio(const struct task_struct *p)
4150 {
4151         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4152 }
4153
4154 /**
4155  * task_nice - return the nice value of a given task.
4156  * @p: the task in question.
4157  */
4158 int task_nice(const struct task_struct *p)
4159 {
4160         return TASK_NICE(p);
4161 }
4162 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4163
4164 /**
4165  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4166  * @cpu: the processor in question.
4167  */
4168 int idle_cpu(int cpu)
4169 {
4170         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4171 }
4172
4173 /**
4174  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4175  * @cpu: the processor in question.
4176  */
4177 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4178 {
4179         return cpu_rq(cpu)->idle;
4180 }
4181
4182 /**
4183  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4184  * @pid: the pid in question.
4185  */
4186 static inline struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4187 {
4188         return pid ? find_task_by_pid(pid) : current;
4189 }
4190
4191 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4192 static void __setscheduler(struct task_struct *p, int policy, int prio)
4193 {
4194         BUG_ON(p->array);
4195
4196         p->policy = policy;
4197         p->rt_priority = prio;
4198         p->normal_prio = normal_prio(p);
4199         /* we are holding p->pi_lock already */
4200         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4201         /*
4202          * SCHED_BATCH tasks are treated as perpetual CPU hogs:
4203          */
4204         if (policy == SCHED_BATCH)
4205                 p->sleep_avg = 0;
4206         set_load_weight(p);
4207 }
4208
4209 /**
4210  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4211  * @p: the task in question.
4212  * @policy: new policy.
4213  * @param: structure containing the new RT priority.
4214  *
4215  * NOTE that the task may be already dead.
4216  */
4217 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4218                        struct sched_param *param)
4219 {
4220         int retval, oldprio, oldpolicy = -1;
4221         struct prio_array *array;
4222         unsigned long flags;
4223         struct rq *rq;
4224
4225         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4226         BUG_ON(in_interrupt());
4227 recheck:
4228         /* double check policy once rq lock held */
4229         if (policy < 0)
4230                 policy = oldpolicy = p->policy;
4231         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4232                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH)
4233                 return -EINVAL;
4234         /*
4235          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4236          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL and
4237          * SCHED_BATCH is 0.
4238          */
4239         if (param->sched_priority < 0 ||
4240             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4241             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4242                 return -EINVAL;
4243         if (is_rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4244                 return -EINVAL;
4245
4246         /*
4247          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4248          */
4249         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4250                 if (is_rt_policy(policy)) {
4251                         unsigned long rlim_rtprio;
4252                         unsigned long flags;
4253
4254                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4255                                 return -ESRCH;
4256                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4257                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4258
4259                         /* can't set/change the rt policy */
4260                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4261                                 return -EPERM;
4262
4263                         /* can't increase priority */
4264                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4265                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4266                                 return -EPERM;
4267                 }
4268
4269                 /* can't change other user's priorities */
4270                 if ((current->euid != p->euid) &&
4271                     (current->euid != p->uid))
4272                         return -EPERM;
4273         }
4274
4275         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4276         if (retval)
4277                 return retval;
4278         /*
4279          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4280          * changing the priority of the task:
4281          */
4282         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4283         /*
4284          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4285          * runqueue lock must be held.
4286          */
4287         rq = __task_rq_lock(p);
4288         /* recheck policy now with rq lock held */
4289         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4290                 policy = oldpolicy = -1;
4291                 __task_rq_unlock(rq);
4292                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4293                 goto recheck;
4294         }
4295         array = p->array;
4296         if (array)
4297                 deactivate_task(p, rq);
4298         oldprio = p->prio;
4299         __setscheduler(p, policy, param->sched_priority);
4300         if (array) {
4301                 __activate_task(p, rq);
4302                 /*
4303                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4304                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4305                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4306                  */
4307                 if (task_running(rq, p)) {
4308                         if (p->prio > oldprio)
4309                                 resched_task(rq->curr);
4310                 } else if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
4311                         resched_task(rq->curr);
4312         }
4313         __task_rq_unlock(rq);
4314         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4315
4316         rt_mutex_adjust_pi(p);
4317
4318         return 0;
4319 }
4320 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4321
4322 static int
4323 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4324 {
4325         struct sched_param lparam;
4326         struct task_struct *p;
4327         int retval;
4328
4329         if (!param || pid < 0)
4330                 return -EINVAL;
4331         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4332                 return -EFAULT;
4333
4334         rcu_read_lock();
4335         retval = -ESRCH;
4336         p = find_process_by_pid(pid);
4337         if (p != NULL)
4338                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4339         rcu_read_unlock();
4340
4341         return retval;
4342 }
4343
4344 /**
4345  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4346  * @pid: the pid in question.
4347  * @policy: new policy.
4348  * @param: structure containing the new RT priority.
4349  */
4350 asmlinkage long sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,
4351                                        struct sched_param __user *param)
4352 {
4353         /* negative values for policy are not valid */
4354         if (policy < 0)
4355                 return -EINVAL;
4356
4357         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4358 }
4359
4360 /**
4361  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4362  * @pid: the pid in question.
4363  * @param: structure containing the new RT priority.
4364  */
4365 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4366 {
4367         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4368 }
4369
4370 /**
4371  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4372  * @pid: the pid in question.
4373  */
4374 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4375 {
4376         struct task_struct *p;
4377         int retval = -EINVAL;
4378
4379         if (pid < 0)
4380                 goto out_nounlock;
4381
4382         retval = -ESRCH;
4383         read_lock(&tasklist_lock);
4384         p = find_process_by_pid(pid);
4385         if (p) {
4386                 retval = security_task_getscheduler(p);
4387                 if (!retval)
4388                         retval = p->policy;
4389         }
4390         read_unlock(&tasklist_lock);
4391
4392 out_nounlock:
4393         return retval;
4394 }
4395
4396 /**
4397  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4398  * @pid: the pid in question.
4399  * @param: structure containing the RT priority.
4400  */
4401 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4402 {
4403         struct sched_param lp;
4404         struct task_struct *p;
4405         int retval = -EINVAL;
4406
4407         if (!param || pid < 0)
4408                 goto out_nounlock;
4409
4410         read_lock(&tasklist_lock);
4411         p = find_process_by_pid(pid);
4412         retval = -ESRCH;
4413         if (!p)
4414                 goto out_unlock;
4415
4416         retval = security_task_getscheduler(p);
4417         if (retval)
4418                 goto out_unlock;
4419
4420         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4421         read_unlock(&tasklist_lock);
4422
4423         /*
4424          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4425          */
4426         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4427
4428 out_nounlock:
4429         return retval;
4430
4431 out_unlock:
4432         read_unlock(&tasklist_lock);
4433         return retval;
4434 }
4435
4436 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4437 {
4438         cpumask_t cpus_allowed;
4439         struct task_struct *p;
4440         int retval;
4441
4442         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4443         read_lock(&tasklist_lock);
4444
4445         p = find_process_by_pid(pid);
4446         if (!p) {
4447                 read_unlock(&tasklist_lock);
4448                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4449                 return -ESRCH;
4450         }
4451
4452         /*
4453          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4454          * tasklist_lock held.  We will bump the task_struct's
4455          * usage count and then drop tasklist_lock.
4456          */
4457         get_task_struct(p);
4458         read_unlock(&tasklist_lock);
4459
4460         retval = -EPERM;
4461         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4462                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4463                 goto out_unlock;
4464
4465         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4466         if (retval)
4467                 goto out_unlock;
4468
4469         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4470         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4471         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4472
4473 out_unlock:
4474         put_task_struct(p);
4475         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4476         return retval;
4477 }
4478
4479 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4480                              cpumask_t *new_mask)
4481 {
4482         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4483                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4484         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4485                 len = sizeof(cpumask_t);
4486         }
4487         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4488 }
4489
4490 /**
4491  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4492  * @pid: pid of the process
4493  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4494  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4495  */
4496 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4497                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4498 {
4499         cpumask_t new_mask;
4500         int retval;
4501
4502         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4503         if (retval)
4504                 return retval;
4505
4506         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4507 }
4508
4509 /*
4510  * Represents all cpu's present in the system
4511  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4512  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4513  * method, such as ACPI for e.g.
4514  */
4515
4516 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4517 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4518
4519 #ifndef CONFIG_SMP
4520 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4521 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4522
4523 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4524 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4525 #endif
4526
4527 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4528 {
4529         struct task_struct *p;
4530         int retval;
4531
4532         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4533         read_lock(&tasklist_lock);
4534
4535         retval = -ESRCH;
4536         p = find_process_by_pid(pid);
4537         if (!p)
4538                 goto out_unlock;
4539
4540         retval = security_task_getscheduler(p);
4541         if (retval)
4542                 goto out_unlock;
4543
4544         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4545
4546 out_unlock:
4547         read_unlock(&tasklist_lock);
4548         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4549         if (retval)
4550                 return retval;
4551
4552         return 0;
4553 }
4554
4555 /**
4556  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4557  * @pid: pid of the process
4558  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4559  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4560  */
4561 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4562                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4563 {
4564         int ret;
4565         cpumask_t mask;
4566
4567         if (len < sizeof(cpumask_t))
4568                 return -EINVAL;
4569
4570         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4571         if (ret < 0)
4572                 return ret;
4573
4574         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4575                 return -EFAULT;
4576
4577         return sizeof(cpumask_t);
4578 }
4579
4580 /**
4581  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4582  *
4583  * This function yields the current CPU by moving the calling thread
4584  * to the expired array. If there are no other threads running on this
4585  * CPU then this function will return.
4586  */
4587 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4588 {
4589         struct rq *rq = this_rq_lock();
4590         struct prio_array *array = current->array, *target = rq->expired;
4591
4592         schedstat_inc(rq, yld_cnt);
4593         /*
4594          * We implement yielding by moving the task into the expired
4595          * queue.
4596          *
4597          * (special rule: RT tasks will just roundrobin in the active
4598          *  array.)
4599          */
4600         if (rt_task(current))
4601                 target = rq->active;
4602
4603         if (array->nr_active == 1) {
4604                 schedstat_inc(rq, yld_act_empty);
4605                 if (!rq->expired->nr_active)
4606                         schedstat_inc(rq, yld_both_empty);
4607         } else if (!rq->expired->nr_active)
4608                 schedstat_inc(rq, yld_exp_empty);
4609
4610         if (array != target) {
4611                 dequeue_task(current, array);
4612                 enqueue_task(current, target);
4613         } else
4614                 /*
4615                  * requeue_task is cheaper so perform that if possible.
4616                  */
4617                 requeue_task(current, array);
4618
4619         /*
4620          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4621          * no need to preempt or enable interrupts:
4622          */
4623         __release(rq->lock);
4624         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4625         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4626         preempt_enable_no_resched();
4627
4628         schedule();
4629
4630         return 0;
4631 }
4632
4633 static void __cond_resched(void)
4634 {
4635 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4636         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4637 #endif
4638         /*
4639          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4640          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4641          * cond_resched() call.
4642          */
4643         do {
4644                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4645                 schedule();
4646                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4647         } while (need_resched());
4648 }
4649
4650 int __sched cond_resched(void)
4651 {
4652         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4653                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4654                 __cond_resched();
4655                 return 1;
4656         }
4657         return 0;
4658 }
4659 EXPORT_SYMBOL(cond_resched);
4660
4661 /*
4662  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4663  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4664  *
4665  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT.  We do strange low-level
4666  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4667  * spin_unlock(), once by hand).
4668  */
4669 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4670 {
4671         int ret = 0;
4672
4673         if (need_lockbreak(lock)) {
4674                 spin_unlock(lock);
4675                 cpu_relax();
4676                 ret = 1;
4677                 spin_lock(lock);
4678         }
4679         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4680                 spin_release(&lock->dep_map, 1, _THIS_IP_);
4681                 _raw_spin_unlock(lock);
4682                 preempt_enable_no_resched();
4683                 __cond_resched();
4684                 ret = 1;
4685                 spin_lock(lock);
4686         }
4687         return ret;
4688 }
4689 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4690
4691 int __sched cond_resched_softirq(void)
4692 {
4693         BUG_ON(!in_softirq());
4694
4695         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4696                 local_bh_enable();
4697                 __cond_resched();
4698                 local_bh_disable();
4699                 return 1;
4700         }
4701         return 0;
4702 }
4703 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4704
4705 /**
4706  * yield - yield the current processor to other threads.
4707  *
4708  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4709  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4710  */
4711 void __sched yield(void)
4712 {
4713         set_current_state(TASK_RUNNING);
4714         sys_sched_yield();
4715 }
4716 EXPORT_SYMBOL(yield);
4717
4718 /*
4719  * This task is about to go to sleep on IO.  Increment rq->nr_iowait so
4720  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4721  *
4722  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4723  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4724  */
4725 void __sched io_schedule(void)
4726 {
4727         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4728
4729         delayacct_blkio_start();
4730         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4731         schedule();
4732         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4733         delayacct_blkio_end();
4734 }
4735 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4736
4737 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4738 {
4739         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4740         long ret;
4741
4742         delayacct_blkio_start();
4743         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4744         ret = schedule_timeout(timeout);
4745         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4746         delayacct_blkio_end();
4747         return ret;
4748 }
4749
4750 /**
4751  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4752  * @policy: scheduling class.
4753  *
4754  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4755  * by a given scheduling class.
4756  */
4757 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
4758 {
4759         int ret = -EINVAL;
4760
4761         switch (policy) {
4762         case SCHED_FIFO:
4763         case SCHED_RR:
4764                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4765                 break;
4766         case SCHED_NORMAL:
4767         case SCHED_BATCH:
4768                 ret = 0;
4769                 break;
4770         }
4771         return ret;
4772 }
4773
4774 /**
4775  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4776  * @policy: scheduling class.
4777  *
4778  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4779  * by a given scheduling class.
4780  */
4781 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
4782 {
4783         int ret = -EINVAL;
4784
4785         switch (policy) {
4786         case SCHED_FIFO:
4787         case SCHED_RR:
4788                 ret = 1;
4789                 break;
4790         case SCHED_NORMAL:
4791         case SCHED_BATCH:
4792                 ret = 0;
4793         }
4794         return ret;
4795 }
4796
4797 /**
4798  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4799  * @pid: pid of the process.
4800  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4801  *
4802  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4803  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4804  */
4805 asmlinkage
4806 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
4807 {
4808         struct task_struct *p;
4809         int retval = -EINVAL;
4810         struct timespec t;
4811
4812         if (pid < 0)
4813                 goto out_nounlock;
4814
4815         retval = -ESRCH;
4816         read_lock(&tasklist_lock);
4817         p = find_process_by_pid(pid);
4818         if (!p)
4819                 goto out_unlock;
4820
4821         retval = security_task_getscheduler(p);
4822         if (retval)
4823                 goto out_unlock;
4824
4825         jiffies_to_timespec(p->policy == SCHED_FIFO ?
4826                                 0 : task_timeslice(p), &t);
4827         read_unlock(&tasklist_lock);
4828         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4829 out_nounlock:
4830         return retval;
4831 out_unlock:
4832         read_unlock(&tasklist_lock);
4833         return retval;
4834 }
4835
4836 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
4837
4838 static void show_task(struct task_struct *p)
4839 {
4840         unsigned long free = 0;
4841         unsigned state;
4842
4843         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4844         printk("%-13.13s %c", p->comm,
4845                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4846 #if (BITS_PER_LONG == 32)
4847         if (state == TASK_RUNNING)
4848                 printk(" running ");
4849         else
4850                 printk(" %08lX ", thread_saved_pc(p));
4851 #else
4852         if (state == TASK_RUNNING)
4853                 printk("  running task   ");
4854         else
4855                 printk(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
4856 #endif
4857 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4858         {
4859                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
4860                 while (!*n)
4861                         n++;
4862                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
4863         }
4864 #endif
4865         printk("%5lu %5d %6d", free, p->pid, p->parent->pid);
4866         if (!p->mm)
4867                 printk(" (L-TLB)\n");
4868         else
4869                 printk(" (NOTLB)\n");
4870
4871         if (state != TASK_RUNNING)
4872                 show_stack(p, NULL);
4873 }
4874
4875 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4876 {
4877         struct task_struct *g, *p;
4878
4879 #if (BITS_PER_LONG == 32)
4880         printk("\n"
4881                "                         free                        sibling\n");
4882         printk("  task             PC    stack   pid father child younger older\n");
4883 #else
4884         printk("\n"
4885                "                                 free                        sibling\n");
4886         printk("  task                 PC        stack   pid father child younger older\n");
4887 #endif
4888         read_lock(&tasklist_lock);
4889         do_each_thread(g, p) {
4890                 /*
4891                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4892                  * console might take alot of time:
4893                  */
4894                 touch_nmi_watchdog();
4895                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4896                         show_task(p);
4897         } while_each_thread(g, p);
4898
4899         touch_all_softlockup_watchdogs();
4900
4901         read_unlock(&tasklist_lock);
4902         /*
4903          * Only show locks if all tasks are dumped:
4904          */
4905         if (state_filter == -1)
4906                 debug_show_all_locks();
4907 }
4908
4909 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4910 {
4911         /* nothing yet */
4912 }
4913
4914 /**
4915  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4916  * @idle: task in question
4917  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4918  *
4919  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4920  * flag, to make booting more robust.
4921  */
4922 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4923 {
4924         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4925         unsigned long flags;
4926
4927         idle->timestamp = sched_clock();
4928         idle->sleep_avg = 0;
4929         idle->array = NULL;
4930         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
4931         idle->state = TASK_RUNNING;
4932         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
4933         set_task_cpu(idle, cpu);
4934
4935         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4936         rq->curr = rq->idle = idle;
4937 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
4938         idle->oncpu = 1;
4939 #endif
4940         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4941
4942         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4943 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
4944         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
4945 #else
4946         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4947 #endif
4948 }
4949
4950 /*
4951  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
4952  * indicates which cpus entered this state. This is used
4953  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
4954  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
4955  * always be CPU_MASK_NONE.
4956  */
4957 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
4958
4959 #ifdef CONFIG_SMP
4960 /*
4961  * This is how migration works:
4962  *
4963  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
4964  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
4965  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
4966  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
4967  *    thread off the CPU)
4968  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
4969  *    task is still in the wrong runqueue.
4970  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4971  *    it and puts it into the right queue.
4972  * 6) migration thread up()s the semaphore.
4973  * 7) we wake up and the migration is done.
4974  */
4975
4976 /*
4977  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4978  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4979  * is removed from the allowed bitmask.
4980  *
4981  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4982  * task must not exit() & deallocate itself prematurely.  The
4983  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4984  */
4985 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
4986 {
4987         struct migration_req req;
4988         unsigned long flags;
4989         struct rq *rq;
4990         int ret = 0;
4991
4992         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4993         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
4994                 ret = -EINVAL;
4995                 goto out;
4996         }
4997
4998         p->cpus_allowed = new_mask;
4999         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5000         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
5001                 goto out;
5002
5003         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
5004                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5005                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5006                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5007                 wait_for_completion(&req.done);
5008                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5009                 return 0;
5010         }
5011 out:
5012         task_rq_unlock(rq, &flags);
5013
5014         return ret;
5015 }
5016 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
5017
5018 /*
5019  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu.  We're doing
5020  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5021  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5022  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5023  *
5024  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5025  * as the task is no longer on this CPU.
5026  *
5027  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5028  */
5029 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5030 {
5031         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5032         int ret = 0;
5033
5034         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5035                 return ret;
5036
5037         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5038         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5039
5040         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5041         /* Already moved. */
5042         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5043                 goto out;
5044         /* Affinity changed (again). */
5045         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5046                 goto out;
5047
5048         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5049         if (p->array) {
5050                 /*
5051                  * Sync timestamp with rq_dest's before activating.
5052                  * The same thing could be achieved by doing this step
5053                  * afterwards, and pretending it was a local activate.
5054                  * This way is cleaner and logically correct.
5055                  */
5056                 p->timestamp = p->timestamp - rq_src->most_recent_timestamp
5057                                 + rq_dest->most_recent_timestamp;
5058                 deactivate_task(p, rq_src);
5059                 __activate_task(p, rq_dest);
5060                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq_dest))
5061                         resched_task(rq_dest->curr);
5062         }
5063         ret = 1;
5064 out:
5065         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5066         return ret;
5067 }
5068
5069 /*
5070  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5071  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5072  * another runqueue.
5073  */
5074 static int migration_thread(void *data)
5075 {
5076         int cpu = (long)data;
5077         struct rq *rq;
5078
5079         rq = cpu_rq(cpu);
5080         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5081
5082         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5083         while (!kthread_should_stop()) {
5084                 struct migration_req *req;
5085                 struct list_head *head;
5086
5087                 try_to_freeze();
5088
5089                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5090
5091                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5092                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5093                         goto wait_to_die;
5094                 }
5095
5096                 if (rq->active_balance) {
5097                         active_load_balance(rq, cpu);
5098                         rq->active_balance = 0;
5099                 }
5100
5101                 head = &rq->migration_queue;
5102
5103                 if (list_empty(head)) {
5104                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5105                         schedule();
5106                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5107                         continue;
5108                 }
5109                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5110                 list_del_init(head->next);
5111
5112                 spin_unlock(&rq->lock);
5113                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5114                 local_irq_enable();
5115
5116                 complete(&req->done);
5117         }
5118         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5119         return 0;
5120
5121 wait_to_die:
5122         /* Wait for kthread_stop */
5123         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5124         while (!kthread_should_stop()) {
5125                 schedule();
5126                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5127         }
5128         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5129         return 0;
5130 }
5131
5132 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5133 /*
5134  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if neccessary.
5135  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5136  */
5137 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5138 {
5139         unsigned long flags;
5140         cpumask_t mask;
5141         struct rq *rq;
5142         int dest_cpu;
5143
5144 restart:
5145         /* On same node? */
5146         mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5147         cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5148         dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5149
5150         /* On any allowed CPU? */
5151         if (dest_cpu == NR_CPUS)
5152                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5153
5154         /* No more Mr. Nice Guy. */
5155         if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5156                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5157                 cpus_setall(p->cpus_allowed);
5158                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5159                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5160
5161                 /*
5162                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
5163                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
5164                  * leave kernel.
5165                  */
5166                 if (p->mm && printk_ratelimit())
5167                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5168                                "longer affine to cpu%d\n",
5169                                p->pid, p->comm, dead_cpu);
5170         }
5171         if (!__migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu))
5172                 goto restart;
5173 }
5174
5175 /*
5176  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5177  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5178  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5179  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5180  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5181  */
5182 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5183 {
5184         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5185         unsigned long flags;
5186
5187         local_irq_save(flags);
5188         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5189         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5190         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5191         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5192         local_irq_restore(flags);
5193 }
5194
5195 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5196 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5197 {
5198         struct task_struct *p, *t;
5199
5200         write_lock_irq(&tasklist_lock);
5201
5202         do_each_thread(t, p) {
5203                 if (p == current)
5204                         continue;
5205
5206                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5207                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5208         } while_each_thread(t, p);
5209
5210         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
5211 }
5212
5213 /* Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5214  * It does so by boosting its priority to highest possible and adding it to
5215  * the _front_ of the runqueue. Used by CPU offline code.
5216  */
5217 void sched_idle_next(void)
5218 {
5219         int this_cpu = smp_processor_id();
5220         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5221         struct task_struct *p = rq->idle;
5222         unsigned long flags;
5223
5224         /* cpu has to be offline */
5225         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5226
5227         /*
5228          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5229          * and interrupts disabled on the current cpu.
5230          */
5231         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5232
5233         __setscheduler(p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5234
5235         /* Add idle task to the _front_ of its priority queue: */
5236         __activate_idle_task(p, rq);
5237
5238         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5239 }
5240
5241 /*
5242  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5243  * offline.
5244  */
5245 void idle_task_exit(void)
5246 {
5247         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5248
5249         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5250
5251         if (mm != &init_mm)
5252                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5253         mmdrop(mm);
5254 }
5255
5256 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5257 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5258 {
5259         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5260
5261         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5262         BUG_ON(p->exit_state != EXIT_ZOMBIE && p->exit_state != EXIT_DEAD);
5263
5264         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5265         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5266
5267         get_task_struct(p);
5268
5269         /*
5270          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5271          * that's OK.  No task can be added to this CPU, so iteration is
5272          * fine.
5273          * NOTE: interrupts should be left disabled  --dev@
5274          */
5275         spin_unlock(&rq->lock);
5276         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5277         spin_lock(&rq->lock);
5278
5279         put_task_struct(p);
5280 }
5281
5282 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5283 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5284 {
5285         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5286         unsigned int arr, i;
5287
5288         for (arr = 0; arr < 2; arr++) {
5289                 for (i = 0; i < MAX_PRIO; i++) {
5290                         struct list_head *list = &rq->arrays[arr].queue[i];
5291
5292                         while (!list_empty(list))
5293                                 migrate_dead(dead_cpu, list_entry(list->next,
5294                                              struct task_struct, run_list));
5295                 }
5296         }
5297 }
5298 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5299
5300 /*
5301  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5302  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5303  */
5304 static int __cpuinit
5305 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5306 {
5307         struct task_struct *p;
5308         int cpu = (long)hcpu;
5309         unsigned long flags;
5310         struct rq *rq;
5311
5312         switch (action) {
5313         case CPU_LOCK_ACQUIRE:
5314                 mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
5315                 break;
5316
5317         case CPU_UP_PREPARE:
5318         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5319                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d",cpu);
5320                 if (IS_ERR(p))
5321                         return NOTIFY_BAD;
5322                 p->flags |= PF_NOFREEZE;
5323                 kthread_bind(p, cpu);
5324                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5325                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5326                 __setscheduler(p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5327                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5328                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5329                 break;
5330
5331         case CPU_ONLINE:
5332         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5333                 /* Strictly unneccessary, as first user will wake it. */
5334                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5335                 break;
5336
5337 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5338         case CPU_UP_CANCELED:
5339         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5340                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5341                         break;
5342                 /* Unbind it from offline cpu so it can run.  Fall thru. */
5343                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5344                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5345                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5346                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5347                 break;
5348
5349         case CPU_DEAD:
5350         case CPU_DEAD_FROZEN:
5351                 migrate_live_tasks(cpu);
5352                 rq = cpu_rq(cpu);
5353                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5354                 rq->migration_thread = NULL;
5355                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5356                 rq = task_rq_lock(rq->idle, &flags);
5357                 deactivate_task(rq->idle, rq);
5358                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5359                 __setscheduler(rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5360                 migrate_dead_tasks(cpu);
5361                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5362                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5363                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5364
5365                 /* No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5366                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex.  Just wake up
5367                  * the requestors. */
5368                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5369                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5370                         struct migration_req *req;
5371
5372                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5373                                          struct migration_req, list);
5374                         list_del_init(&req->list);
5375                         complete(&req->done);
5376                 }
5377                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5378                 break;
5379 #endif
5380         case CPU_LOCK_RELEASE:
5381                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
5382                 break;
5383         }
5384         return NOTIFY_OK;
5385 }
5386
5387 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5388  * happens before everything else.
5389  */
5390 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5391         .notifier_call = migration_call,
5392         .priority = 10
5393 };
5394
5395 int __init migration_init(void)
5396 {
5397         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5398         int err;
5399
5400         /* Start one for the boot CPU: */
5401         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5402         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5403         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5404         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5405
5406         return 0;
5407 }
5408 #endif
5409
5410 #ifdef CONFIG_SMP
5411
5412 /* Number of possible processor ids */
5413 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5414 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5415
5416 #undef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5417 #ifdef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5418 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5419 {
5420         int level = 0;
5421
5422         if (!sd) {
5423                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5424                 return;
5425         }
5426
5427         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5428
5429         do {
5430                 int i;
5431                 char str[NR_CPUS];
5432                 struct sched_group *group = sd->groups;
5433                 cpumask_t groupmask;
5434
5435                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5436                 cpus_clear(groupmask);
5437
5438                 printk(KERN_DEBUG);
5439                 for (i = 0; i < level + 1; i++)
5440                         printk(" ");
5441                 printk("domain %d: ", level);
5442
5443                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5444                         printk("does not load-balance\n");
5445                         if (sd->parent)
5446                                 printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5447                                                 " has parent");
5448                         break;
5449                 }
5450
5451                 printk("span %s\n", str);
5452
5453                 if (!cpu_isset(cpu, sd->span))
5454                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5455                                         "CPU%d\n", cpu);
5456                 if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask))
5457                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5458                                         " CPU%d\n", cpu);
5459
5460                 printk(KERN_DEBUG);
5461                 for (i = 0; i < level + 2; i++)
5462                         printk(" ");
5463                 printk("groups:");
5464                 do {
5465                         if (!group) {
5466                                 printk("\n");
5467                                 printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5468                                 break;
5469                         }
5470
5471                         if (!group->__cpu_power) {
5472                                 printk("\n");
5473                                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5474                                                 "set\n");
5475                         }
5476
5477                         if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5478                                 printk("\n");
5479                                 printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5480                         }
5481
5482                         if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5483                                 printk("\n");
5484                                 printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5485                         }
5486
5487                         cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5488
5489                         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5490                         printk(" %s", str);
5491
5492                         group = group->next;
5493                 } while (group != sd->groups);
5494                 printk("\n");
5495
5496                 if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5497                         printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span "
5498                                         "domain->span\n");
5499
5500                 level++;
5501                 sd = sd->parent;
5502                 if (!sd)
5503                         continue;
5504
5505                 if (!cpus_subset(groupmask, sd->span))
5506                         printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5507                                 "of domain->span\n");
5508
5509         } while (sd);
5510 }
5511 #else
5512 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5513 #endif
5514
5515 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5516 {
5517         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
5518                 return 1;
5519
5520         /* Following flags need at least 2 groups */
5521         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5522                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5523                          SD_BALANCE_FORK |
5524                          SD_BALANCE_EXEC |
5525                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5526                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5527                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5528                         return 0;
5529         }
5530
5531         /* Following flags don't use groups */
5532         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
5533                          SD_WAKE_AFFINE |
5534                          SD_WAKE_BALANCE))
5535                 return 0;
5536
5537         return 1;
5538 }
5539
5540 static int
5541 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5542 {
5543         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5544
5545         if (sd_degenerate(parent))
5546                 return 1;
5547
5548         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
5549                 return 0;
5550
5551         /* Does parent contain flags not in child? */
5552         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
5553         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
5554                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
5555         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5556         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5557                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5558                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5559                                 SD_BALANCE_FORK |
5560                                 SD_BALANCE_EXEC |
5561                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5562                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5563         }
5564         if (~cflags & pflags)
5565                 return 0;
5566
5567         return 1;
5568 }
5569
5570 /*
5571  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain.  Callers must
5572  * hold the hotplug lock.
5573  */
5574 static void cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5575 {
5576         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5577         struct sched_domain *tmp;
5578
5579         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5580         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
5581                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5582                 if (!parent)
5583                         break;
5584                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5585                         tmp->parent = parent->parent;
5586                         if (parent->parent)
5587                                 parent->parent->child = tmp;
5588                 }
5589         }
5590
5591         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5592                 sd = sd->parent;
5593                 if (sd)
5594                         sd->child = NULL;
5595         }
5596
5597         sched_domain_debug(sd, cpu);
5598
5599         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5600 }
5601
5602 /* cpus with isolated domains */
5603 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
5604
5605 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5606 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5607 {
5608         int ints[NR_CPUS], i;
5609
5610         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5611         cpus_clear(cpu_isolated_map);
5612         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
5613                 if (ints[i] < NR_CPUS)
5614                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
5615         return 1;
5616 }
5617
5618 __setup ("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5619
5620 /*
5621  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
5622  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
5623  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
5624  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
5625  *
5626  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
5627  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5628  * and ->cpu_power to 0.
5629  */
5630 static void
5631 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
5632                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5633                                         struct sched_group **sg))
5634 {
5635         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5636         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
5637         int i;
5638
5639         for_each_cpu_mask(i, span) {
5640                 struct sched_group *sg;
5641                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
5642                 int j;
5643
5644                 if (cpu_isset(i, covered))
5645                         continue;
5646
5647                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
5648                 sg->__cpu_power = 0;
5649
5650                 for_each_cpu_mask(j, span) {
5651                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
5652                                 continue;
5653
5654                         cpu_set(j, covered);
5655                         cpu_set(j, sg->cpumask);
5656                 }
5657                 if (!first)
5658                         first = sg;
5659                 if (last)
5660                         last->next = sg;
5661                 last = sg;
5662         }
5663         last->next = first;
5664 }
5665
5666 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
5667
5668 #ifdef CONFIG_NUMA
5669
5670 /**
5671  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5672  * @node: node whose sched_domain we're building
5673  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5674  *
5675  * Find the next node to include in a given scheduling domain.  Simply
5676  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5677  *
5678  * Should use nodemask_t.
5679  */
5680 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
5681 {
5682         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
5683
5684         min_val = INT_MAX;
5685
5686         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5687                 /* Start at @node */
5688                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
5689
5690                 if (!nr_cpus_node(n))
5691                         continue;
5692
5693                 /* Skip already used nodes */
5694                 if (test_bit(n, used_nodes))
5695                         continue;
5696
5697                 /* Simple min distance search */
5698                 val = node_distance(node, n);
5699
5700                 if (val < min_val) {
5701                         min_val = val;
5702                         best_node = n;
5703                 }
5704         }
5705
5706         set_bit(best_node, used_nodes);
5707         return best_node;
5708 }
5709
5710 /**
5711  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5712  * @node: node whose cpumask we're constructing
5713  * @size: number of nodes to include in this span
5714  *
5715  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span.  It
5716  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5717  * out optimally.
5718  */
5719 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
5720 {
5721         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5722         cpumask_t span, nodemask;
5723         int i;
5724
5725         cpus_clear(span);
5726         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5727
5728         nodemask = node_to_cpumask(node);
5729         cpus_or(span, span, nodemask);
5730         set_bit(node, used_nodes);
5731
5732         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5733                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
5734
5735                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
5736                 cpus_or(span, span, nodemask);
5737         }
5738
5739         return span;
5740 }
5741 #endif
5742
5743 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5744
5745 /*
5746  * SMT sched-domains:
5747  */
5748 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5749 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
5750 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
5751
5752 static int cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5753                             struct sched_group **sg)
5754 {
5755         if (sg)
5756                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
5757         return cpu;
5758 }
5759 #endif
5760
5761 /*
5762  * multi-core sched-domains:
5763  */
5764 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5765 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
5766 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
5767 #endif
5768
5769 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5770 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5771                              struct sched_group **sg)
5772 {
5773         int group;
5774         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5775         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5776         group = first_cpu(mask);
5777         if (sg)
5778                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
5779         return group;
5780 }
5781 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
5782 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5783                              struct sched_group **sg)
5784 {
5785         if (sg)
5786                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
5787         return cpu;
5788 }
5789 #endif
5790
5791 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
5792 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
5793
5794 static int cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5795                              struct sched_group **sg)
5796 {
5797         int group;
5798 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5799         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
5800         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5801         group = first_cpu(mask);
5802 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5803         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5804         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5805         group = first_cpu(mask);
5806 #else
5807         group = cpu;
5808 #endif
5809         if (sg)
5810                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
5811         return group;
5812 }
5813
5814 #ifdef CONFIG_NUMA
5815 /*
5816  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
5817  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
5818  * gets dynamically allocated.
5819  */
5820 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
5821 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
5822
5823 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
5824 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
5825
5826 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5827                                  struct sched_group **sg)
5828 {
5829         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
5830         int group;
5831
5832         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5833         group = first_cpu(nodemask);
5834
5835         if (sg)
5836                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
5837         return group;
5838 }
5839
5840 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
5841 {
5842         struct sched_group *sg = group_head;
5843         int j;
5844
5845         if (!sg)
5846                 return;
5847 next_sg:
5848         for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
5849                 struct sched_domain *sd;
5850
5851                 sd = &per_cpu(phys_domains, j);
5852                 if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
5853                         /*
5854                          * Only add "power" once for each
5855                          * physical package.
5856                          */
5857                         continue;
5858                 }
5859
5860                 sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
5861         }
5862         sg = sg->next;
5863         if (sg != group_head)
5864                 goto next_sg;
5865 }
5866 #endif
5867
5868 #ifdef CONFIG_NUMA
5869 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
5870 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5871 {
5872         int cpu, i;
5873
5874         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
5875                 struct sched_group **sched_group_nodes
5876                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
5877
5878                 if (!sched_group_nodes)
5879                         continue;
5880
5881                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5882                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
5883                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
5884
5885                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5886                         if (cpus_empty(nodemask))
5887                                 continue;
5888
5889                         if (sg == NULL)
5890                                 continue;
5891                         sg = sg->next;
5892 next_sg:
5893                         oldsg = sg;
5894                         sg = sg->next;
5895                         kfree(oldsg);
5896                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
5897                                 goto next_sg;
5898                 }
5899                 kfree(sched_group_nodes);
5900                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
5901         }
5902 }
5903 #else
5904 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5905 {
5906 }
5907 #endif
5908
5909 /*
5910  * Initialize sched groups cpu_power.
5911  *
5912  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5913  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5914  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5915  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5916  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5917  * less cpu_power.
5918  *
5919  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
5920  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
5921  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
5922  */
5923 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5924 {
5925         struct sched_domain *child;
5926         struct sched_group *group;
5927
5928         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
5929
5930         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
5931                 return;
5932
5933         child = sd->child;
5934
5935         sd->groups->__cpu_power = 0;
5936
5937         /*
5938          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
5939          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
5940          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
5941          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
5942          * same sched domain.
5943          */
5944         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
5945                        (child->flags &
5946                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
5947                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
5948                 return;
5949         }
5950
5951         /*
5952          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
5953          */
5954         group = child->groups;
5955         do {
5956                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
5957                 group = group->next;
5958         } while (group != child->groups);
5959 }
5960
5961 /*
5962  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
5963  * to the individual cpus
5964  */
5965 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
5966 {
5967         int i;
5968         struct sched_domain *sd;
5969 #ifdef CONFIG_NUMA
5970         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
5971         int sd_allnodes = 0;
5972
5973         /*
5974          * Allocate the per-node list of sched groups
5975          */
5976         sched_group_nodes = kzalloc(sizeof(struct sched_group*)*MAX_NUMNODES,
5977                                            GFP_KERNEL);
5978         if (!sched_group_nodes) {
5979                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
5980                 return -ENOMEM;
5981         }
5982         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
5983 #endif
5984
5985         /*
5986          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
5987          */
5988         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
5989                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
5990                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
5991
5992                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5993
5994 #ifdef CONFIG_NUMA
5995                 if (cpus_weight(*cpu_map)
5996                                 > SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
5997                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
5998                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
5999                         sd->span = *cpu_map;
6000                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6001                         p = sd;
6002                         sd_allnodes = 1;
6003                 } else
6004                         p = NULL;
6005
6006                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6007                 *sd = SD_NODE_INIT;
6008                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6009                 sd->parent = p;
6010                 if (p)
6011                         p->child = sd;
6012                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6013 #endif
6014
6015                 p = sd;
6016                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6017                 *sd = SD_CPU_INIT;
6018                 sd->span = nodemask;
6019                 sd->parent = p;
6020                 if (p)
6021                         p->child = sd;
6022                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6023
6024 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6025                 p = sd;
6026                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6027                 *sd = SD_MC_INIT;
6028                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6029                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6030                 sd->parent = p;
6031                 p->child = sd;
6032                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6033 #endif
6034
6035 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6036                 p = sd;
6037                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6038                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6039                 sd->span = cpu_sibling_map[i];
6040                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6041                 sd->parent = p;
6042                 p->child = sd;
6043                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6044 #endif
6045         }
6046
6047 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6048         /* Set up CPU (sibling) groups */
6049         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6050                 cpumask_t this_sibling_map = cpu_sibling_map[i];
6051                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6052                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6053                         continue;
6054
6055                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map, &cpu_to_cpu_group);
6056         }
6057 #endif
6058
6059 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6060         /* Set up multi-core groups */
6061         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6062                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6063                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6064                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6065                         continue;
6066                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map, &cpu_to_core_group);
6067         }
6068 #endif
6069
6070
6071         /* Set up physical groups */
6072         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6073                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6074
6075                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6076                 if (cpus_empty(nodemask))
6077                         continue;
6078
6079                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6080         }
6081
6082 #ifdef CONFIG_NUMA
6083         /* Set up node groups */
6084         if (sd_allnodes)
6085                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group);
6086
6087         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6088                 /* Set up node groups */
6089                 struct sched_group *sg, *prev;
6090                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6091                 cpumask_t domainspan;
6092                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6093                 int j;
6094
6095                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6096                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6097                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6098                         continue;
6099                 }
6100
6101                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6102                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6103
6104                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6105                 if (!sg) {
6106                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6107                                 "node %d\n", i);
6108                         goto error;
6109                 }
6110                 sched_group_nodes[i] = sg;
6111                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6112                         struct sched_domain *sd;
6113                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6114                         sd->groups = sg;
6115                 }
6116                 sg->__cpu_power = 0;
6117                 sg->cpumask = nodemask;
6118                 sg->next = sg;
6119                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6120                 prev = sg;
6121
6122                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6123                         cpumask_t tmp, notcovered;
6124                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6125
6126                         cpus_complement(notcovered, covered);
6127                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6128                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6129                         if (cpus_empty(tmp))
6130                                 break;
6131
6132                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6133                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6134                         if (cpus_empty(tmp))
6135                                 continue;
6136
6137                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6138                                           GFP_KERNEL, i);
6139                         if (!sg) {
6140                                 printk(KERN_WARNING
6141                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6142                                 goto error;
6143                         }
6144                         sg->__cpu_power = 0;
6145                         sg->cpumask = tmp;
6146                         sg->next = prev->next;
6147                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6148                         prev->next = sg;
6149                         prev = sg;
6150                 }
6151         }
6152 #endif
6153
6154         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6155 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6156         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6157                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6158                 init_sched_groups_power(i, sd);
6159         }
6160 #endif
6161 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6162         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6163                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6164                 init_sched_groups_power(i, sd);
6165         }
6166 #endif
6167
6168         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6169                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6170                 init_sched_groups_power(i, sd);
6171         }
6172
6173 #ifdef CONFIG_NUMA
6174         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6175                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6176
6177         if (sd_allnodes) {
6178                 struct sched_group *sg;
6179
6180                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6181                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6182         }
6183 #endif
6184
6185         /* Attach the domains */
6186         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6187                 struct sched_domain *sd;
6188 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6189                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6190 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6191                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6192 #else
6193                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6194 #endif
6195                 cpu_attach_domain(sd, i);
6196         }
6197
6198         return 0;
6199
6200 #ifdef CONFIG_NUMA
6201 error:
6202         free_sched_groups(cpu_map);
6203         return -ENOMEM;
6204 #endif
6205 }
6206 /*
6207  * Set up scheduler domains and groups.  Callers must hold the hotplug lock.
6208  */
6209 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6210 {
6211         cpumask_t cpu_default_map;
6212         int err;
6213
6214         /*
6215          * Setup mask for cpus without special case scheduling requirements.
6216          * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6217          * exclude other special cases in the future.
6218          */
6219         cpus_andnot(cpu_default_map, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6220
6221         err = build_sched_domains(&cpu_default_map);
6222
6223         return err;
6224 }
6225
6226 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6227 {
6228         free_sched_groups(cpu_map);
6229 }
6230
6231 /*
6232  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6233  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6234  */
6235 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6236 {
6237         int i;
6238
6239         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6240                 cpu_attach_domain(NULL, i);
6241         synchronize_sched();
6242         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6243 }
6244
6245 /*
6246  * Partition sched domains as specified by the cpumasks below.
6247  * This attaches all cpus from the cpumasks to the NULL domain,
6248  * waits for a RCU quiescent period, recalculates sched
6249  * domain information and then attaches them back to the
6250  * correct sched domains
6251  * Call with hotplug lock held
6252  */
6253 int partition_sched_domains(cpumask_t *partition1, cpumask_t *partition2)
6254 {
6255         cpumask_t change_map;
6256         int err = 0;
6257
6258         cpus_and(*partition1, *partition1, cpu_online_map);
6259         cpus_and(*partition2, *partition2, cpu_online_map);
6260         cpus_or(change_map, *partition1, *partition2);
6261
6262         /* Detach sched domains from all of the affected cpus */
6263         detach_destroy_domains(&change_map);
6264         if (!cpus_empty(*partition1))
6265                 err = build_sched_domains(partition1);
6266         if (!err && !cpus_empty(*partition2))
6267                 err = build_sched_domains(partition2);
6268
6269         return err;
6270 }
6271
6272 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6273 int arch_reinit_sched_domains(void)
6274 {
6275         int err;
6276
6277         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6278         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6279         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6280         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6281
6282         return err;
6283 }
6284
6285 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6286 {
6287         int ret;
6288
6289         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6290                 return -EINVAL;
6291
6292         if (smt)
6293                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6294         else
6295                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6296
6297         ret = arch_reinit_sched_domains();
6298
6299         return ret ? ret : count;
6300 }
6301
6302 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6303 {
6304         int err = 0;
6305
6306 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6307         if (smt_capable())
6308                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6309                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6310 #endif
6311 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6312         if (!err && mc_capable())
6313                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6314                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6315 #endif
6316         return err;
6317 }
6318 #endif
6319
6320 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6321 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6322 {
6323         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6324 }
6325 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6326                                             const char *buf, size_t count)
6327 {
6328         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6329 }
6330 SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6331             sched_mc_power_savings_store);
6332 #endif
6333
6334 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6335 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6336 {
6337         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6338 }
6339 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6340                                              const char *buf, size_t count)
6341 {
6342         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6343 }
6344 SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6345             sched_smt_power_savings_store);
6346 #endif
6347
6348 /*
6349  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy.  The domains
6350  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
6351  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
6352  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
6353  */
6354 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
6355                                 unsigned long action, void *hcpu)
6356 {
6357         switch (action) {
6358         case CPU_UP_PREPARE:
6359         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6360         case CPU_DOWN_PREPARE:
6361         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6362                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6363                 return NOTIFY_OK;
6364
6365         case CPU_UP_CANCELED:
6366         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6367         case CPU_DOWN_FAILED:
6368         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6369         case CPU_ONLINE:
6370         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6371         case CPU_DEAD:
6372         case CPU_DEAD_FROZEN:
6373                 /*
6374                  * Fall through and re-initialise the domains.
6375                  */
6376                 break;
6377         default:
6378                 return NOTIFY_DONE;
6379         }
6380
6381         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
6382         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6383
6384         return NOTIFY_OK;
6385 }
6386
6387 void __init sched_init_smp(void)
6388 {
6389         cpumask_t non_isolated_cpus;
6390
6391         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6392         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6393         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
6394         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
6395                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6396         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6397         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
6398         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
6399
6400         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6401         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
6402                 BUG();
6403 }
6404 #else
6405 void __init sched_init_smp(void)
6406 {
6407 }
6408 #endif /* CONFIG_SMP */
6409
6410 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6411 {
6412         /* Linker adds these: start and end of __sched functions */
6413         extern char __sched_text_start[], __sched_text_end[];
6414
6415         return in_lock_functions(addr) ||
6416                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6417                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6418 }
6419
6420 void __init sched_init(void)
6421 {
6422         int i, j, k;
6423         int highest_cpu = 0;
6424
6425         for_each_possible_cpu(i) {
6426                 struct prio_array *array;
6427                 struct rq *rq;
6428
6429                 rq = cpu_rq(i);
6430                 spin_lock_init(&rq->lock);
6431                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
6432                 rq->nr_running = 0;
6433                 rq->active = rq->arrays;
6434                 rq->expired = rq->arrays + 1;
6435                 rq->best_expired_prio = MAX_PRIO;
6436
6437 #ifdef CONFIG_SMP
6438                 rq->sd = NULL;
6439                 for (j = 1; j < 3; j++)
6440                         rq->cpu_load[j] = 0;
6441                 rq->active_balance = 0;
6442                 rq->push_cpu = 0;
6443                 rq->cpu = i;
6444                 rq->migration_thread = NULL;
6445                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
6446 #endif
6447                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6448
6449                 for (j = 0; j < 2; j++) {
6450                         array = rq->arrays + j;
6451                         for (k = 0; k < MAX_PRIO; k++) {
6452                                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + k);
6453                                 __clear_bit(k, array->bitmap);
6454                         }
6455                         // delimiter for bitsearch
6456                         __set_bit(MAX_PRIO, array->bitmap);
6457                 }
6458                 highest_cpu = i;
6459         }
6460
6461         set_load_weight(&init_task);
6462
6463 #ifdef CONFIG_SMP
6464         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
6465         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
6466 #endif
6467
6468 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6469         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
6470 #endif
6471
6472         /*
6473          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6474          */
6475         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6476         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6477
6478         /*
6479          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6480          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6481          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6482          * when this runqueue becomes "idle".
6483          */
6484         init_idle(current, smp_processor_id());
6485 }
6486
6487 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6488 void __might_sleep(char *file, int line)
6489 {
6490 #ifdef in_atomic
6491         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6492
6493         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
6494             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
6495                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6496                         return;
6497                 prev_jiffy = jiffies;
6498                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
6499                                 " context at %s:%d\n", file, line);
6500                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
6501                         in_atomic(), irqs_disabled());
6502                 debug_show_held_locks(current);
6503                 if (irqs_disabled())
6504                         print_irqtrace_events(current);
6505                 dump_stack();
6506         }
6507 #endif
6508 }
6509 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6510 #endif
6511
6512 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6513 void normalize_rt_tasks(void)
6514 {
6515         struct prio_array *array;
6516         struct task_struct *g, *p;
6517         unsigned long flags;
6518         struct rq *rq;
6519
6520         read_lock_irq(&tasklist_lock);
6521
6522         do_each_thread(g, p) {
6523                 if (!rt_task(p))
6524                         continue;
6525
6526                 spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6527                 rq = __task_rq_lock(p);
6528
6529                 array = p->array;
6530                 if (array)
6531                         deactivate_task(p, task_rq(p));
6532                 __setscheduler(p, SCHED_NORMAL, 0);
6533                 if (array) {
6534                         __activate_task(p, task_rq(p));
6535                         resched_task(rq->curr);
6536                 }
6537
6538                 __task_rq_unlock(rq);
6539                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6540         } while_each_thread(g, p);
6541
6542         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
6543 }
6544
6545 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6546
6547 #ifdef CONFIG_IA64
6548 /*
6549  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
6550  *
6551  * They can only be called when the whole system has been
6552  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6553  * activity can take place. Using them for anything else would
6554  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6555  * under any other configuration.
6556  */
6557
6558 /**
6559  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6560  * @cpu: the processor in question.
6561  *
6562  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6563  */
6564 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6565 {
6566         return cpu_curr(cpu);
6567 }
6568
6569 /**
6570  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6571  * @cpu: the processor in question.
6572  * @p: the task pointer to set.
6573  *
6574  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6575  * are serviced on a separate stack.  It allows the architecture to switch the
6576  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner.  This function
6577  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6578  * and caller must save the original value of the current task (see
6579  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6580  * re-starting the system.
6581  *
6582  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6583  */
6584 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6585 {
6586         cpu_curr(cpu) = p;
6587 }
6588
6589 #endif