Merge master.kernel.org:/home/rmk/linux-2.6-arm
[linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  */
26
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/module.h>
29 #include <linux/nmi.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/uaccess.h>
32 #include <linux/highmem.h>
33 #include <linux/smp_lock.h>
34 #include <asm/mmu_context.h>
35 #include <linux/interrupt.h>
36 #include <linux/capability.h>
37 #include <linux/completion.h>
38 #include <linux/kernel_stat.h>
39 #include <linux/debug_locks.h>
40 #include <linux/security.h>
41 #include <linux/notifier.h>
42 #include <linux/profile.h>
43 #include <linux/freezer.h>
44 #include <linux/vmalloc.h>
45 #include <linux/blkdev.h>
46 #include <linux/delay.h>
47 #include <linux/smp.h>
48 #include <linux/threads.h>
49 #include <linux/timer.h>
50 #include <linux/rcupdate.h>
51 #include <linux/cpu.h>
52 #include <linux/cpuset.h>
53 #include <linux/percpu.h>
54 #include <linux/kthread.h>
55 #include <linux/seq_file.h>
56 #include <linux/sysctl.h>
57 #include <linux/syscalls.h>
58 #include <linux/times.h>
59 #include <linux/tsacct_kern.h>
60 #include <linux/kprobes.h>
61 #include <linux/delayacct.h>
62 #include <linux/reciprocal_div.h>
63 #include <linux/unistd.h>
64
65 #include <asm/tlb.h>
66
67 /*
68  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
69  * This is default implementation.
70  * Architectures and sub-architectures can override this.
71  */
72 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
73 {
74         return (unsigned long long)jiffies * (1000000000 / HZ);
75 }
76
77 /*
78  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
79  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
80  * and back.
81  */
82 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
83 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
84 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
85
86 /*
87  * 'User priority' is the nice value converted to something we
88  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
89  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
90  */
91 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
92 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
93 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
94
95 /*
96  * Some helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
97  */
98 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((TIME) / (1000000000 / HZ))
99 #define JIFFIES_TO_NS(TIME)     ((TIME) * (1000000000 / HZ))
100
101 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
102 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
103
104 /*
105  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
106  *
107  * Minimum timeslice is 5 msecs (or 1 jiffy, whichever is larger),
108  * default timeslice is 100 msecs, maximum timeslice is 800 msecs.
109  * Timeslices get refilled after they expire.
110  */
111 #define MIN_TIMESLICE           max(5 * HZ / 1000, 1)
112 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
113
114 #ifdef CONFIG_SMP
115 /*
116  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
117  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
118  */
119 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
120 {
121         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
122 }
123
124 /*
125  * Each time a sched group cpu_power is changed,
126  * we must compute its reciprocal value
127  */
128 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
129 {
130         sg->__cpu_power += val;
131         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
132 }
133 #endif
134
135 #define SCALE_PRIO(x, prio) \
136         max(x * (MAX_PRIO - prio) / (MAX_USER_PRIO / 2), MIN_TIMESLICE)
137
138 /*
139  * static_prio_timeslice() scales user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
140  * to time slice values: [800ms ... 100ms ... 5ms]
141  */
142 static unsigned int static_prio_timeslice(int static_prio)
143 {
144         if (static_prio == NICE_TO_PRIO(19))
145                 return 1;
146
147         if (static_prio < NICE_TO_PRIO(0))
148                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE * 4, static_prio);
149         else
150                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE, static_prio);
151 }
152
153 static inline int rt_policy(int policy)
154 {
155         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
156                 return 1;
157         return 0;
158 }
159
160 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
161 {
162         return rt_policy(p->policy);
163 }
164
165 /*
166  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
167  */
168 struct rt_prio_array {
169         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
170         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
171 };
172
173 struct load_stat {
174         struct load_weight load;
175         u64 load_update_start, load_update_last;
176         unsigned long delta_fair, delta_exec, delta_stat;
177 };
178
179 /* CFS-related fields in a runqueue */
180 struct cfs_rq {
181         struct load_weight load;
182         unsigned long nr_running;
183
184         s64 fair_clock;
185         u64 exec_clock;
186         s64 wait_runtime;
187         u64 sleeper_bonus;
188         unsigned long wait_runtime_overruns, wait_runtime_underruns;
189
190         struct rb_root tasks_timeline;
191         struct rb_node *rb_leftmost;
192         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
193 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
194         /* 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
195          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
196          */
197         struct sched_entity *curr;
198         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
199
200         /* leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
201          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
202          * (like users, containers etc.)
203          *
204          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
205          * list is used during load balance.
206          */
207         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* Better name : task_cfs_rq_list? */
208 #endif
209 };
210
211 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
212 struct rt_rq {
213         struct rt_prio_array active;
214         int rt_load_balance_idx;
215         struct list_head *rt_load_balance_head, *rt_load_balance_curr;
216 };
217
218 /*
219  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
220  *
221  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
222  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
223  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
224  */
225 struct rq {
226         spinlock_t lock;        /* runqueue lock */
227
228         /*
229          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
230          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
231          */
232         unsigned long nr_running;
233         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
234         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
235         unsigned char idle_at_tick;
236 #ifdef CONFIG_NO_HZ
237         unsigned char in_nohz_recently;
238 #endif
239         struct load_stat ls;    /* capture load from *all* tasks on this cpu */
240         unsigned long nr_load_updates;
241         u64 nr_switches;
242
243         struct cfs_rq cfs;
244 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
245         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* list of leaf cfs_rq on this cpu */
246 #endif
247         struct rt_rq  rt;
248
249         /*
250          * This is part of a global counter where only the total sum
251          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
252          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
253          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
254          */
255         unsigned long nr_uninterruptible;
256
257         struct task_struct *curr, *idle;
258         unsigned long next_balance;
259         struct mm_struct *prev_mm;
260
261         u64 clock, prev_clock_raw;
262         s64 clock_max_delta;
263
264         unsigned int clock_warps, clock_overflows;
265         unsigned int clock_unstable_events;
266
267         atomic_t nr_iowait;
268
269 #ifdef CONFIG_SMP
270         struct sched_domain *sd;
271
272         /* For active balancing */
273         int active_balance;
274         int push_cpu;
275         int cpu;                /* cpu of this runqueue */
276
277         struct task_struct *migration_thread;
278         struct list_head migration_queue;
279 #endif
280
281 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
282         /* latency stats */
283         struct sched_info rq_sched_info;
284
285         /* sys_sched_yield() stats */
286         unsigned long yld_exp_empty;
287         unsigned long yld_act_empty;
288         unsigned long yld_both_empty;
289         unsigned long yld_cnt;
290
291         /* schedule() stats */
292         unsigned long sched_switch;
293         unsigned long sched_cnt;
294         unsigned long sched_goidle;
295
296         /* try_to_wake_up() stats */
297         unsigned long ttwu_cnt;
298         unsigned long ttwu_local;
299 #endif
300         struct lock_class_key rq_lock_key;
301 };
302
303 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
304 static DEFINE_MUTEX(sched_hotcpu_mutex);
305
306 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
307 {
308         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
309 }
310
311 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
312 {
313 #ifdef CONFIG_SMP
314         return rq->cpu;
315 #else
316         return 0;
317 #endif
318 }
319
320 /*
321  * Per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give us:
322  */
323 static unsigned long long __rq_clock(struct rq *rq)
324 {
325         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
326         u64 now = sched_clock();
327         s64 delta = now - prev_raw;
328         u64 clock = rq->clock;
329
330         /*
331          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
332          */
333         if (unlikely(delta < 0)) {
334                 clock++;
335                 rq->clock_warps++;
336         } else {
337                 /*
338                  * Catch too large forward jumps too:
339                  */
340                 if (unlikely(delta > 2*TICK_NSEC)) {
341                         clock++;
342                         rq->clock_overflows++;
343                 } else {
344                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
345                                 rq->clock_max_delta = delta;
346                         clock += delta;
347                 }
348         }
349
350         rq->prev_clock_raw = now;
351         rq->clock = clock;
352
353         return clock;
354 }
355
356 static inline unsigned long long rq_clock(struct rq *rq)
357 {
358         int this_cpu = smp_processor_id();
359
360         if (this_cpu == cpu_of(rq))
361                 return __rq_clock(rq);
362
363         return rq->clock;
364 }
365
366 /*
367  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
368  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
369  *
370  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
371  * preempt-disabled sections.
372  */
373 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
374         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
375
376 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
377 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
378 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
379 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
380
381 /*
382  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
383  * clock constructed from sched_clock():
384  */
385 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
386 {
387         unsigned long long now;
388         unsigned long flags;
389
390         local_irq_save(flags);
391         now = rq_clock(cpu_rq(cpu));
392         local_irq_restore(flags);
393
394         return now;
395 }
396
397 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
398 /* Change a task's ->cfs_rq if it moves across CPUs */
399 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p)
400 {
401         p->se.cfs_rq = &task_rq(p)->cfs;
402 }
403 #else
404 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p)
405 {
406 }
407 #endif
408
409 #ifndef prepare_arch_switch
410 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
411 #endif
412 #ifndef finish_arch_switch
413 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
414 #endif
415
416 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
417 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
418 {
419         return rq->curr == p;
420 }
421
422 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
423 {
424 }
425
426 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
427 {
428 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
429         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
430         rq->lock.owner = current;
431 #endif
432         /*
433          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
434          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
435          * prev into current:
436          */
437         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
438
439         spin_unlock_irq(&rq->lock);
440 }
441
442 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
443 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
444 {
445 #ifdef CONFIG_SMP
446         return p->oncpu;
447 #else
448         return rq->curr == p;
449 #endif
450 }
451
452 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
453 {
454 #ifdef CONFIG_SMP
455         /*
456          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
457          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
458          * here.
459          */
460         next->oncpu = 1;
461 #endif
462 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
463         spin_unlock_irq(&rq->lock);
464 #else
465         spin_unlock(&rq->lock);
466 #endif
467 }
468
469 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
470 {
471 #ifdef CONFIG_SMP
472         /*
473          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
474          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
475          * finished.
476          */
477         smp_wmb();
478         prev->oncpu = 0;
479 #endif
480 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
481         local_irq_enable();
482 #endif
483 }
484 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
485
486 /*
487  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
488  * Must be called interrupts disabled.
489  */
490 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
491         __acquires(rq->lock)
492 {
493         struct rq *rq;
494
495 repeat_lock_task:
496         rq = task_rq(p);
497         spin_lock(&rq->lock);
498         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
499                 spin_unlock(&rq->lock);
500                 goto repeat_lock_task;
501         }
502         return rq;
503 }
504
505 /*
506  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
507  * interrupts.  Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
508  * explicitly disabling preemption.
509  */
510 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
511         __acquires(rq->lock)
512 {
513         struct rq *rq;
514
515 repeat_lock_task:
516         local_irq_save(*flags);
517         rq = task_rq(p);
518         spin_lock(&rq->lock);
519         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
520                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
521                 goto repeat_lock_task;
522         }
523         return rq;
524 }
525
526 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
527         __releases(rq->lock)
528 {
529         spin_unlock(&rq->lock);
530 }
531
532 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
533         __releases(rq->lock)
534 {
535         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
536 }
537
538 /*
539  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
540  */
541 static inline struct rq *this_rq_lock(void)
542         __acquires(rq->lock)
543 {
544         struct rq *rq;
545
546         local_irq_disable();
547         rq = this_rq();
548         spin_lock(&rq->lock);
549
550         return rq;
551 }
552
553 /*
554  * CPU frequency is/was unstable - start new by setting prev_clock_raw:
555  */
556 void sched_clock_unstable_event(void)
557 {
558         unsigned long flags;
559         struct rq *rq;
560
561         rq = task_rq_lock(current, &flags);
562         rq->prev_clock_raw = sched_clock();
563         rq->clock_unstable_events++;
564         task_rq_unlock(rq, &flags);
565 }
566
567 /*
568  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
569  *
570  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
571  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
572  * the target CPU.
573  */
574 #ifdef CONFIG_SMP
575
576 #ifndef tsk_is_polling
577 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
578 #endif
579
580 static void resched_task(struct task_struct *p)
581 {
582         int cpu;
583
584         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
585
586         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
587                 return;
588
589         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
590
591         cpu = task_cpu(p);
592         if (cpu == smp_processor_id())
593                 return;
594
595         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
596         smp_mb();
597         if (!tsk_is_polling(p))
598                 smp_send_reschedule(cpu);
599 }
600
601 static void resched_cpu(int cpu)
602 {
603         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
604         unsigned long flags;
605
606         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
607                 return;
608         resched_task(cpu_curr(cpu));
609         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
610 }
611 #else
612 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
613 {
614         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
615         set_tsk_need_resched(p);
616 }
617 #endif
618
619 static u64 div64_likely32(u64 divident, unsigned long divisor)
620 {
621 #if BITS_PER_LONG == 32
622         if (likely(divident <= 0xffffffffULL))
623                 return (u32)divident / divisor;
624         do_div(divident, divisor);
625
626         return divident;
627 #else
628         return divident / divisor;
629 #endif
630 }
631
632 #if BITS_PER_LONG == 32
633 # define WMULT_CONST    (~0UL)
634 #else
635 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
636 #endif
637
638 #define WMULT_SHIFT     32
639
640 static unsigned long
641 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
642                 struct load_weight *lw)
643 {
644         u64 tmp;
645
646         if (unlikely(!lw->inv_weight))
647                 lw->inv_weight = WMULT_CONST / lw->weight;
648
649         tmp = (u64)delta_exec * weight;
650         /*
651          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
652          */
653         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST)) {
654                 tmp = ((tmp >> WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight)
655                                 >> (WMULT_SHIFT/2);
656         } else {
657                 tmp = (tmp * lw->inv_weight) >> WMULT_SHIFT;
658         }
659
660         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
661 }
662
663 static inline unsigned long
664 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
665 {
666         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
667 }
668
669 static void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
670 {
671         lw->weight += inc;
672         lw->inv_weight = 0;
673 }
674
675 static void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
676 {
677         lw->weight -= dec;
678         lw->inv_weight = 0;
679 }
680
681 /*
682  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
683  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
684  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
685  * scheduling class and "nice" value.  For SCHED_NORMAL tasks this is just a
686  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
687  * slice expiry etc.
688  */
689
690 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
691 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
692
693 /*
694  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
695  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
696  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
697  * that remained on nice 0.
698  *
699  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
700  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
701  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
702  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
703  * the relative distance between them is ~25%.)
704  */
705 static const int prio_to_weight[40] = {
706 /* -20 */ 88818, 71054, 56843, 45475, 36380, 29104, 23283, 18626, 14901, 11921,
707 /* -10 */  9537,  7629,  6103,  4883,  3906,  3125,  2500,  2000,  1600,  1280,
708 /*   0 */  NICE_0_LOAD /* 1024 */,
709 /*   1 */          819,   655,   524,   419,   336,   268,   215,   172,   137,
710 /*  10 */   110,    87,    70,    56,    45,    36,    29,    23,    18,    15,
711 };
712
713 /*
714  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
715  *
716  * In cases where the weight does not change often, we can use the
717  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
718  * into multiplications:
719  */
720 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
721 /* -20 */     48356,     60446,     75558,     94446,    118058,
722 /* -15 */    147573,    184467,    230589,    288233,    360285,
723 /* -10 */    450347,    562979,    703746,    879575,   1099582,
724 /*  -5 */   1374389,   1717986,   2147483,   2684354,   3355443,
725 /*   0 */   4194304,   5244160,   6557201,   8196502,  10250518,
726 /*   5 */  12782640,  16025997,  19976592,  24970740,  31350126,
727 /*  10 */  39045157,  49367440,  61356675,  76695844,  95443717,
728 /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
729 };
730
731 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
732
733 /*
734  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
735  * scheduling classes, without having to expose their internal data
736  * structures to the load-balancing proper:
737  */
738 struct rq_iterator {
739         void *arg;
740         struct task_struct *(*start)(void *);
741         struct task_struct *(*next)(void *);
742 };
743
744 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
745                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
746                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
747                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
748                       int this_best_prio, int best_prio, int best_prio_seen,
749                       struct rq_iterator *iterator);
750
751 #include "sched_stats.h"
752 #include "sched_rt.c"
753 #include "sched_fair.c"
754 #include "sched_idletask.c"
755 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
756 # include "sched_debug.c"
757 #endif
758
759 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
760
761 static void __update_curr_load(struct rq *rq, struct load_stat *ls)
762 {
763         if (rq->curr != rq->idle && ls->load.weight) {
764                 ls->delta_exec += ls->delta_stat;
765                 ls->delta_fair += calc_delta_fair(ls->delta_stat, &ls->load);
766                 ls->delta_stat = 0;
767         }
768 }
769
770 /*
771  * Update delta_exec, delta_fair fields for rq.
772  *
773  * delta_fair clock advances at a rate inversely proportional to
774  * total load (rq->ls.load.weight) on the runqueue, while
775  * delta_exec advances at the same rate as wall-clock (provided
776  * cpu is not idle).
777  *
778  * delta_exec / delta_fair is a measure of the (smoothened) load on this
779  * runqueue over any given interval. This (smoothened) load is used
780  * during load balance.
781  *
782  * This function is called /before/ updating rq->ls.load
783  * and when switching tasks.
784  */
785 static void update_curr_load(struct rq *rq, u64 now)
786 {
787         struct load_stat *ls = &rq->ls;
788         u64 start;
789
790         start = ls->load_update_start;
791         ls->load_update_start = now;
792         ls->delta_stat += now - start;
793         /*
794          * Stagger updates to ls->delta_fair. Very frequent updates
795          * can be expensive.
796          */
797         if (ls->delta_stat >= sysctl_sched_stat_granularity)
798                 __update_curr_load(rq, ls);
799 }
800
801 static inline void
802 inc_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p, u64 now)
803 {
804         update_curr_load(rq, now);
805         update_load_add(&rq->ls.load, p->se.load.weight);
806 }
807
808 static inline void
809 dec_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p, u64 now)
810 {
811         update_curr_load(rq, now);
812         update_load_sub(&rq->ls.load, p->se.load.weight);
813 }
814
815 static void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq, u64 now)
816 {
817         rq->nr_running++;
818         inc_load(rq, p, now);
819 }
820
821 static void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq, u64 now)
822 {
823         rq->nr_running--;
824         dec_load(rq, p, now);
825 }
826
827 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
828 {
829         task_rq(p)->cfs.wait_runtime -= p->se.wait_runtime;
830         p->se.wait_runtime = 0;
831
832         if (task_has_rt_policy(p)) {
833                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
834                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
835                 return;
836         }
837
838         /*
839          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
840          */
841         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
842                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
843                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
844                 return;
845         }
846
847         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
848         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
849 }
850
851 static void
852 enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup, u64 now)
853 {
854         sched_info_queued(p);
855         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup, now);
856         p->se.on_rq = 1;
857 }
858
859 static void
860 dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep, u64 now)
861 {
862         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep, now);
863         p->se.on_rq = 0;
864 }
865
866 /*
867  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
868  */
869 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
870 {
871         return p->static_prio;
872 }
873
874 /*
875  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
876  * without taking RT-inheritance into account. Might be
877  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
878  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
879  * estimator recalculates.
880  */
881 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
882 {
883         int prio;
884
885         if (task_has_rt_policy(p))
886                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
887         else
888                 prio = __normal_prio(p);
889         return prio;
890 }
891
892 /*
893  * Calculate the current priority, i.e. the priority
894  * taken into account by the scheduler. This value might
895  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
896  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
897  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
898  */
899 static int effective_prio(struct task_struct *p)
900 {
901         p->normal_prio = normal_prio(p);
902         /*
903          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
904          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
905          * to the normal priority:
906          */
907         if (!rt_prio(p->prio))
908                 return p->normal_prio;
909         return p->prio;
910 }
911
912 /*
913  * activate_task - move a task to the runqueue.
914  */
915 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
916 {
917         u64 now = rq_clock(rq);
918
919         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
920                 rq->nr_uninterruptible--;
921
922         enqueue_task(rq, p, wakeup, now);
923         inc_nr_running(p, rq, now);
924 }
925
926 /*
927  * activate_idle_task - move idle task to the _front_ of runqueue.
928  */
929 static inline void activate_idle_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
930 {
931         u64 now = rq_clock(rq);
932
933         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
934                 rq->nr_uninterruptible--;
935
936         enqueue_task(rq, p, 0, now);
937         inc_nr_running(p, rq, now);
938 }
939
940 /*
941  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
942  */
943 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
944 {
945         u64 now = rq_clock(rq);
946
947         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
948                 rq->nr_uninterruptible++;
949
950         dequeue_task(rq, p, sleep, now);
951         dec_nr_running(p, rq, now);
952 }
953
954 /**
955  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
956  * @p: the task in question.
957  */
958 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
959 {
960         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
961 }
962
963 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
964 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
965 {
966         return cpu_rq(cpu)->ls.load.weight;
967 }
968
969 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
970 {
971 #ifdef CONFIG_SMP
972         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
973         set_task_cfs_rq(p);
974 #endif
975 }
976
977 #ifdef CONFIG_SMP
978
979 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
980 {
981         int old_cpu = task_cpu(p);
982         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
983         u64 clock_offset, fair_clock_offset;
984
985         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
986         fair_clock_offset = old_rq->cfs.fair_clock - new_rq->cfs.fair_clock;
987
988         if (p->se.wait_start_fair)
989                 p->se.wait_start_fair -= fair_clock_offset;
990         if (p->se.sleep_start_fair)
991                 p->se.sleep_start_fair -= fair_clock_offset;
992
993 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
994         if (p->se.wait_start)
995                 p->se.wait_start -= clock_offset;
996         if (p->se.sleep_start)
997                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
998         if (p->se.block_start)
999                 p->se.block_start -= clock_offset;
1000 #endif
1001
1002         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1003 }
1004
1005 struct migration_req {
1006         struct list_head list;
1007
1008         struct task_struct *task;
1009         int dest_cpu;
1010
1011         struct completion done;
1012 };
1013
1014 /*
1015  * The task's runqueue lock must be held.
1016  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1017  */
1018 static int
1019 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1020 {
1021         struct rq *rq = task_rq(p);
1022
1023         /*
1024          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1025          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1026          */
1027         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1028                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1029                 return 0;
1030         }
1031
1032         init_completion(&req->done);
1033         req->task = p;
1034         req->dest_cpu = dest_cpu;
1035         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1036
1037         return 1;
1038 }
1039
1040 /*
1041  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1042  *
1043  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1044  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1045  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1046  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1047  * waiting to become inactive.
1048  */
1049 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1050 {
1051         unsigned long flags;
1052         int running, on_rq;
1053         struct rq *rq;
1054
1055 repeat:
1056         /*
1057          * We do the initial early heuristics without holding
1058          * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1059          * the runqueue lock when things look like they will
1060          * work out!
1061          */
1062         rq = task_rq(p);
1063
1064         /*
1065          * If the task is actively running on another CPU
1066          * still, just relax and busy-wait without holding
1067          * any locks.
1068          *
1069          * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1070          * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1071          * But we don't care, since "task_running()" will
1072          * return false if the runqueue has changed and p
1073          * is actually now running somewhere else!
1074          */
1075         while (task_running(rq, p))
1076                 cpu_relax();
1077
1078         /*
1079          * Ok, time to look more closely! We need the rq
1080          * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1081          * just go back and repeat.
1082          */
1083         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1084         running = task_running(rq, p);
1085         on_rq = p->se.on_rq;
1086         task_rq_unlock(rq, &flags);
1087
1088         /*
1089          * Was it really running after all now that we
1090          * checked with the proper locks actually held?
1091          *
1092          * Oops. Go back and try again..
1093          */
1094         if (unlikely(running)) {
1095                 cpu_relax();
1096                 goto repeat;
1097         }
1098
1099         /*
1100          * It's not enough that it's not actively running,
1101          * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1102          * preempted!
1103          *
1104          * So if it wa still runnable (but just not actively
1105          * running right now), it's preempted, and we should
1106          * yield - it could be a while.
1107          */
1108         if (unlikely(on_rq)) {
1109                 yield();
1110                 goto repeat;
1111         }
1112
1113         /*
1114          * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1115          * runnable, which means that it will never become
1116          * running in the future either. We're all done!
1117          */
1118 }
1119
1120 /***
1121  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1122  * @p: the to-be-kicked thread
1123  *
1124  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1125  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1126  *
1127  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1128  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1129  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1130  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1131  * achieved as well.
1132  */
1133 void kick_process(struct task_struct *p)
1134 {
1135         int cpu;
1136
1137         preempt_disable();
1138         cpu = task_cpu(p);
1139         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1140                 smp_send_reschedule(cpu);
1141         preempt_enable();
1142 }
1143
1144 /*
1145  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1146  * according to the scheduling class and "nice" value.
1147  *
1148  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1149  * balance conservatively.
1150  */
1151 static inline unsigned long source_load(int cpu, int type)
1152 {
1153         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1154         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1155
1156         if (type == 0)
1157                 return total;
1158
1159         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1160 }
1161
1162 /*
1163  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1164  * according to the scheduling class and "nice" value.
1165  */
1166 static inline unsigned long target_load(int cpu, int type)
1167 {
1168         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1169         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1170
1171         if (type == 0)
1172                 return total;
1173
1174         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1175 }
1176
1177 /*
1178  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1179  */
1180 static inline unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1181 {
1182         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1183         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1184         unsigned long n = rq->nr_running;
1185
1186         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1187 }
1188
1189 /*
1190  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1191  * domain.
1192  */
1193 static struct sched_group *
1194 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1195 {
1196         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1197         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1198         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1199         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1200
1201         do {
1202                 unsigned long load, avg_load;
1203                 int local_group;
1204                 int i;
1205
1206                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1207                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1208                         goto nextgroup;
1209
1210                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1211
1212                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1213                 avg_load = 0;
1214
1215                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1216                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1217                         if (local_group)
1218                                 load = source_load(i, load_idx);
1219                         else
1220                                 load = target_load(i, load_idx);
1221
1222                         avg_load += load;
1223                 }
1224
1225                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1226                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1227                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1228
1229                 if (local_group) {
1230                         this_load = avg_load;
1231                         this = group;
1232                 } else if (avg_load < min_load) {
1233                         min_load = avg_load;
1234                         idlest = group;
1235                 }
1236 nextgroup:
1237                 group = group->next;
1238         } while (group != sd->groups);
1239
1240         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1241                 return NULL;
1242         return idlest;
1243 }
1244
1245 /*
1246  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1247  */
1248 static int
1249 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1250 {
1251         cpumask_t tmp;
1252         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1253         int idlest = -1;
1254         int i;
1255
1256         /* Traverse only the allowed CPUs */
1257         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1258
1259         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1260                 load = weighted_cpuload(i);
1261
1262                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1263                         min_load = load;
1264                         idlest = i;
1265                 }
1266         }
1267
1268         return idlest;
1269 }
1270
1271 /*
1272  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1273  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1274  * SD_BALANCE_EXEC.
1275  *
1276  * Balance, ie. select the least loaded group.
1277  *
1278  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1279  *
1280  * preempt must be disabled.
1281  */
1282 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1283 {
1284         struct task_struct *t = current;
1285         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1286
1287         for_each_domain(cpu, tmp) {
1288                 /*
1289                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1290                  */
1291                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1292                         break;
1293                 if (tmp->flags & flag)
1294                         sd = tmp;
1295         }
1296
1297         while (sd) {
1298                 cpumask_t span;
1299                 struct sched_group *group;
1300                 int new_cpu, weight;
1301
1302                 if (!(sd->flags & flag)) {
1303                         sd = sd->child;
1304                         continue;
1305                 }
1306
1307                 span = sd->span;
1308                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1309                 if (!group) {
1310                         sd = sd->child;
1311                         continue;
1312                 }
1313
1314                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1315                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1316                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1317                         sd = sd->child;
1318                         continue;
1319                 }
1320
1321                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1322                 cpu = new_cpu;
1323                 sd = NULL;
1324                 weight = cpus_weight(span);
1325                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1326                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1327                                 break;
1328                         if (tmp->flags & flag)
1329                                 sd = tmp;
1330                 }
1331                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1332         }
1333
1334         return cpu;
1335 }
1336
1337 #endif /* CONFIG_SMP */
1338
1339 /*
1340  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1341  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1342  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1343  * so we always favor a closer, idle cpu.
1344  *
1345  * Returns the CPU we should wake onto.
1346  */
1347 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1348 static int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1349 {
1350         cpumask_t tmp;
1351         struct sched_domain *sd;
1352         int i;
1353
1354         /*
1355          * If it is idle, then it is the best cpu to run this task.
1356          *
1357          * This cpu is also the best, if it has more than one task already.
1358          * Siblings must be also busy(in most cases) as they didn't already
1359          * pickup the extra load from this cpu and hence we need not check
1360          * sibling runqueue info. This will avoid the checks and cache miss
1361          * penalities associated with that.
1362          */
1363         if (idle_cpu(cpu) || cpu_rq(cpu)->nr_running > 1)
1364                 return cpu;
1365
1366         for_each_domain(cpu, sd) {
1367                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
1368                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
1369                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1370                                 if (idle_cpu(i))
1371                                         return i;
1372                         }
1373                 } else {
1374                         break;
1375                 }
1376         }
1377         return cpu;
1378 }
1379 #else
1380 static inline int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1381 {
1382         return cpu;
1383 }
1384 #endif
1385
1386 /***
1387  * try_to_wake_up - wake up a thread
1388  * @p: the to-be-woken-up thread
1389  * @state: the mask of task states that can be woken
1390  * @sync: do a synchronous wakeup?
1391  *
1392  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1393  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1394  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1395  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1396  * runnable without the overhead of this.
1397  *
1398  * returns failure only if the task is already active.
1399  */
1400 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1401 {
1402         int cpu, this_cpu, success = 0;
1403         unsigned long flags;
1404         long old_state;
1405         struct rq *rq;
1406 #ifdef CONFIG_SMP
1407         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1408         unsigned long load, this_load;
1409         int new_cpu;
1410 #endif
1411
1412         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1413         old_state = p->state;
1414         if (!(old_state & state))
1415                 goto out;
1416
1417         if (p->se.on_rq)
1418                 goto out_running;
1419
1420         cpu = task_cpu(p);
1421         this_cpu = smp_processor_id();
1422
1423 #ifdef CONFIG_SMP
1424         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1425                 goto out_activate;
1426
1427         new_cpu = cpu;
1428
1429         schedstat_inc(rq, ttwu_cnt);
1430         if (cpu == this_cpu) {
1431                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1432                 goto out_set_cpu;
1433         }
1434
1435         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1436                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1437                         schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1438                         this_sd = sd;
1439                         break;
1440                 }
1441         }
1442
1443         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
1444                 goto out_set_cpu;
1445
1446         /*
1447          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1448          */
1449         if (this_sd) {
1450                 int idx = this_sd->wake_idx;
1451                 unsigned int imbalance;
1452
1453                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1454
1455                 load = source_load(cpu, idx);
1456                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
1457
1458                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
1459
1460                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1461                         unsigned long tl = this_load;
1462                         unsigned long tl_per_task;
1463
1464                         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1465
1466                         /*
1467                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1468                          * effect of the currently running task from the load
1469                          * of the current CPU:
1470                          */
1471                         if (sync)
1472                                 tl -= current->se.load.weight;
1473
1474                         if ((tl <= load &&
1475                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1476                                100*(tl + p->se.load.weight) <= imbalance*load) {
1477                                 /*
1478                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1479                                  * p is cache cold in this domain, and
1480                                  * there is no bad imbalance.
1481                                  */
1482                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1483                                 goto out_set_cpu;
1484                         }
1485                 }
1486
1487                 /*
1488                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1489                  * limit is reached.
1490                  */
1491                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1492                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1493                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1494                                 goto out_set_cpu;
1495                         }
1496                 }
1497         }
1498
1499         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1500 out_set_cpu:
1501         new_cpu = wake_idle(new_cpu, p);
1502         if (new_cpu != cpu) {
1503                 set_task_cpu(p, new_cpu);
1504                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1505                 /* might preempt at this point */
1506                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1507                 old_state = p->state;
1508                 if (!(old_state & state))
1509                         goto out;
1510                 if (p->se.on_rq)
1511                         goto out_running;
1512
1513                 this_cpu = smp_processor_id();
1514                 cpu = task_cpu(p);
1515         }
1516
1517 out_activate:
1518 #endif /* CONFIG_SMP */
1519         activate_task(rq, p, 1);
1520         /*
1521          * Sync wakeups (i.e. those types of wakeups where the waker
1522          * has indicated that it will leave the CPU in short order)
1523          * don't trigger a preemption, if the woken up task will run on
1524          * this cpu. (in this case the 'I will reschedule' promise of
1525          * the waker guarantees that the freshly woken up task is going
1526          * to be considered on this CPU.)
1527          */
1528         if (!sync || cpu != this_cpu)
1529                 check_preempt_curr(rq, p);
1530         success = 1;
1531
1532 out_running:
1533         p->state = TASK_RUNNING;
1534 out:
1535         task_rq_unlock(rq, &flags);
1536
1537         return success;
1538 }
1539
1540 int fastcall wake_up_process(struct task_struct *p)
1541 {
1542         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1543                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1544 }
1545 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1546
1547 int fastcall wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1548 {
1549         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1550 }
1551
1552 /*
1553  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1554  * p is forked by current.
1555  *
1556  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1557  */
1558 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1559 {
1560         p->se.wait_start_fair           = 0;
1561         p->se.exec_start                = 0;
1562         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1563         p->se.delta_exec                = 0;
1564         p->se.delta_fair_run            = 0;
1565         p->se.delta_fair_sleep          = 0;
1566         p->se.wait_runtime              = 0;
1567         p->se.sleep_start_fair          = 0;
1568
1569 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1570         p->se.wait_start                = 0;
1571         p->se.sum_wait_runtime          = 0;
1572         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
1573         p->se.sleep_start               = 0;
1574         p->se.block_start               = 0;
1575         p->se.sleep_max                 = 0;
1576         p->se.block_max                 = 0;
1577         p->se.exec_max                  = 0;
1578         p->se.wait_max                  = 0;
1579         p->se.wait_runtime_overruns     = 0;
1580         p->se.wait_runtime_underruns    = 0;
1581 #endif
1582
1583         INIT_LIST_HEAD(&p->run_list);
1584         p->se.on_rq = 0;
1585
1586 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1587         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1588 #endif
1589
1590         /*
1591          * We mark the process as running here, but have not actually
1592          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1593          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1594          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1595          */
1596         p->state = TASK_RUNNING;
1597 }
1598
1599 /*
1600  * fork()/clone()-time setup:
1601  */
1602 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1603 {
1604         int cpu = get_cpu();
1605
1606         __sched_fork(p);
1607
1608 #ifdef CONFIG_SMP
1609         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1610 #endif
1611         __set_task_cpu(p, cpu);
1612
1613         /*
1614          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1615          */
1616         p->prio = current->normal_prio;
1617
1618 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1619         if (likely(sched_info_on()))
1620                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1621 #endif
1622 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1623         p->oncpu = 0;
1624 #endif
1625 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1626         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1627         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1628 #endif
1629         put_cpu();
1630 }
1631
1632 /*
1633  * After fork, child runs first. (default) If set to 0 then
1634  * parent will (try to) run first.
1635  */
1636 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_child_runs_first = 1;
1637
1638 /*
1639  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1640  *
1641  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1642  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1643  * on the runqueue and wakes it.
1644  */
1645 void fastcall wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1646 {
1647         unsigned long flags;
1648         struct rq *rq;
1649         int this_cpu;
1650         u64 now;
1651
1652         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1653         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1654         this_cpu = smp_processor_id(); /* parent's CPU */
1655         now = rq_clock(rq);
1656
1657         p->prio = effective_prio(p);
1658
1659         if (!p->sched_class->task_new || !sysctl_sched_child_runs_first ||
1660                         (clone_flags & CLONE_VM) || task_cpu(p) != this_cpu ||
1661                         !current->se.on_rq) {
1662
1663                 activate_task(rq, p, 0);
1664         } else {
1665                 /*
1666                  * Let the scheduling class do new task startup
1667                  * management (if any):
1668                  */
1669                 p->sched_class->task_new(rq, p, now);
1670                 inc_nr_running(p, rq, now);
1671         }
1672         check_preempt_curr(rq, p);
1673         task_rq_unlock(rq, &flags);
1674 }
1675
1676 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1677
1678 /**
1679  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
1680  * @notifier: notifier struct to register
1681  */
1682 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1683 {
1684         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1685 }
1686 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1687
1688 /**
1689  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1690  * @notifier: notifier struct to unregister
1691  *
1692  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1693  */
1694 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1695 {
1696         hlist_del(&notifier->link);
1697 }
1698 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1699
1700 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1701 {
1702         struct preempt_notifier *notifier;
1703         struct hlist_node *node;
1704
1705         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1706                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1707 }
1708
1709 static void
1710 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1711                                  struct task_struct *next)
1712 {
1713         struct preempt_notifier *notifier;
1714         struct hlist_node *node;
1715
1716         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1717                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1718 }
1719
1720 #else
1721
1722 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1723 {
1724 }
1725
1726 static void
1727 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1728                                  struct task_struct *next)
1729 {
1730 }
1731
1732 #endif
1733
1734 /**
1735  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1736  * @rq: the runqueue preparing to switch
1737  * @prev: the current task that is being switched out
1738  * @next: the task we are going to switch to.
1739  *
1740  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1741  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1742  * switch.
1743  *
1744  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1745  * hooks.
1746  */
1747 static inline void
1748 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1749                     struct task_struct *next)
1750 {
1751         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1752         prepare_lock_switch(rq, next);
1753         prepare_arch_switch(next);
1754 }
1755
1756 /**
1757  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1758  * @rq: runqueue associated with task-switch
1759  * @prev: the thread we just switched away from.
1760  *
1761  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1762  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1763  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1764  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1765  *
1766  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1767  * so, we finish that here outside of the runqueue lock.  (Doing it
1768  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1769  * details.)
1770  */
1771 static inline void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1772         __releases(rq->lock)
1773 {
1774         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1775         long prev_state;
1776
1777         rq->prev_mm = NULL;
1778
1779         /*
1780          * A task struct has one reference for the use as "current".
1781          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1782          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1783          * the scheduled task must drop that reference.
1784          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1785          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1786          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1787          * be dropped twice.
1788          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1789          */
1790         prev_state = prev->state;
1791         finish_arch_switch(prev);
1792         finish_lock_switch(rq, prev);
1793         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1794         if (mm)
1795                 mmdrop(mm);
1796         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1797                 /*
1798                  * Remove function-return probe instances associated with this
1799                  * task and put them back on the free list.
1800                  */
1801                 kprobe_flush_task(prev);
1802                 put_task_struct(prev);
1803         }
1804 }
1805
1806 /**
1807  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1808  * @prev: the thread we just switched away from.
1809  */
1810 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1811         __releases(rq->lock)
1812 {
1813         struct rq *rq = this_rq();
1814
1815         finish_task_switch(rq, prev);
1816 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1817         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1818         preempt_enable();
1819 #endif
1820         if (current->set_child_tid)
1821                 put_user(current->pid, current->set_child_tid);
1822 }
1823
1824 /*
1825  * context_switch - switch to the new MM and the new
1826  * thread's register state.
1827  */
1828 static inline void
1829 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1830                struct task_struct *next)
1831 {
1832         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1833
1834         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1835         mm = next->mm;
1836         oldmm = prev->active_mm;
1837         /*
1838          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1839          * combine the page table reload and the switch backend into
1840          * one hypercall.
1841          */
1842         arch_enter_lazy_cpu_mode();
1843
1844         if (unlikely(!mm)) {
1845                 next->active_mm = oldmm;
1846                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1847                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1848         } else
1849                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1850
1851         if (unlikely(!prev->mm)) {
1852                 prev->active_mm = NULL;
1853                 rq->prev_mm = oldmm;
1854         }
1855         /*
1856          * Since the runqueue lock will be released by the next
1857          * task (which is an invalid locking op but in the case
1858          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1859          * do an early lockdep release here:
1860          */
1861 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1862         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1863 #endif
1864
1865         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1866         switch_to(prev, next, prev);
1867
1868         barrier();
1869         /*
1870          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
1871          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
1872          * frame will be invalid.
1873          */
1874         finish_task_switch(this_rq(), prev);
1875 }
1876
1877 /*
1878  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1879  *
1880  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1881  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1882  * number of context switches performed since bootup.
1883  */
1884 unsigned long nr_running(void)
1885 {
1886         unsigned long i, sum = 0;
1887
1888         for_each_online_cpu(i)
1889                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1890
1891         return sum;
1892 }
1893
1894 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1895 {
1896         unsigned long i, sum = 0;
1897
1898         for_each_possible_cpu(i)
1899                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1900
1901         /*
1902          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1903          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1904          */
1905         if (unlikely((long)sum < 0))
1906                 sum = 0;
1907
1908         return sum;
1909 }
1910
1911 unsigned long long nr_context_switches(void)
1912 {
1913         int i;
1914         unsigned long long sum = 0;
1915
1916         for_each_possible_cpu(i)
1917                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1918
1919         return sum;
1920 }
1921
1922 unsigned long nr_iowait(void)
1923 {
1924         unsigned long i, sum = 0;
1925
1926         for_each_possible_cpu(i)
1927                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1928
1929         return sum;
1930 }
1931
1932 unsigned long nr_active(void)
1933 {
1934         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
1935
1936         for_each_online_cpu(i) {
1937                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
1938                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1939         }
1940
1941         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
1942                 uninterruptible = 0;
1943
1944         return running + uninterruptible;
1945 }
1946
1947 /*
1948  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
1949  * scheduler tick (TICK_NSEC).
1950  */
1951 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
1952 {
1953         u64 fair_delta64, exec_delta64, idle_delta64, sample_interval64, tmp64;
1954         unsigned long total_load = this_rq->ls.load.weight;
1955         unsigned long this_load =  total_load;
1956         struct load_stat *ls = &this_rq->ls;
1957         u64 now = __rq_clock(this_rq);
1958         int i, scale;
1959
1960         this_rq->nr_load_updates++;
1961         if (unlikely(!(sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_PRECISE_CPU_LOAD)))
1962                 goto do_avg;
1963
1964         /* Update delta_fair/delta_exec fields first */
1965         update_curr_load(this_rq, now);
1966
1967         fair_delta64 = ls->delta_fair + 1;
1968         ls->delta_fair = 0;
1969
1970         exec_delta64 = ls->delta_exec + 1;
1971         ls->delta_exec = 0;
1972
1973         sample_interval64 = now - ls->load_update_last;
1974         ls->load_update_last = now;
1975
1976         if ((s64)sample_interval64 < (s64)TICK_NSEC)
1977                 sample_interval64 = TICK_NSEC;
1978
1979         if (exec_delta64 > sample_interval64)
1980                 exec_delta64 = sample_interval64;
1981
1982         idle_delta64 = sample_interval64 - exec_delta64;
1983
1984         tmp64 = div64_64(SCHED_LOAD_SCALE * exec_delta64, fair_delta64);
1985         tmp64 = div64_64(tmp64 * exec_delta64, sample_interval64);
1986
1987         this_load = (unsigned long)tmp64;
1988
1989 do_avg:
1990
1991         /* Update our load: */
1992         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
1993                 unsigned long old_load, new_load;
1994
1995                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
1996
1997                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
1998                 new_load = this_load;
1999
2000                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2001         }
2002 }
2003
2004 #ifdef CONFIG_SMP
2005
2006 /*
2007  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2008  *
2009  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2010  * you need to do so manually before calling.
2011  */
2012 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2013         __acquires(rq1->lock)
2014         __acquires(rq2->lock)
2015 {
2016         BUG_ON(!irqs_disabled());
2017         if (rq1 == rq2) {
2018                 spin_lock(&rq1->lock);
2019                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2020         } else {
2021                 if (rq1 < rq2) {
2022                         spin_lock(&rq1->lock);
2023                         spin_lock(&rq2->lock);
2024                 } else {
2025                         spin_lock(&rq2->lock);
2026                         spin_lock(&rq1->lock);
2027                 }
2028         }
2029 }
2030
2031 /*
2032  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2033  *
2034  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2035  * you need to do so manually after calling.
2036  */
2037 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2038         __releases(rq1->lock)
2039         __releases(rq2->lock)
2040 {
2041         spin_unlock(&rq1->lock);
2042         if (rq1 != rq2)
2043                 spin_unlock(&rq2->lock);
2044         else
2045                 __release(rq2->lock);
2046 }
2047
2048 /*
2049  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2050  */
2051 static void double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2052         __releases(this_rq->lock)
2053         __acquires(busiest->lock)
2054         __acquires(this_rq->lock)
2055 {
2056         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2057                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2058                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2059                 BUG_ON(1);
2060         }
2061         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2062                 if (busiest < this_rq) {
2063                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2064                         spin_lock(&busiest->lock);
2065                         spin_lock(&this_rq->lock);
2066                 } else
2067                         spin_lock(&busiest->lock);
2068         }
2069 }
2070
2071 /*
2072  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2073  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2074  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu.  Then
2075  * the cpu_allowed mask is restored.
2076  */
2077 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2078 {
2079         struct migration_req req;
2080         unsigned long flags;
2081         struct rq *rq;
2082
2083         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2084         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2085             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2086                 goto out;
2087
2088         /* force the process onto the specified CPU */
2089         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2090                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2091                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2092
2093                 get_task_struct(mt);
2094                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2095                 wake_up_process(mt);
2096                 put_task_struct(mt);
2097                 wait_for_completion(&req.done);
2098
2099                 return;
2100         }
2101 out:
2102         task_rq_unlock(rq, &flags);
2103 }
2104
2105 /*
2106  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2107  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2108  */
2109 void sched_exec(void)
2110 {
2111         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2112         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2113         put_cpu();
2114         if (new_cpu != this_cpu)
2115                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2116 }
2117
2118 /*
2119  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2120  * Both runqueues must be locked.
2121  */
2122 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2123                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2124 {
2125         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2126         set_task_cpu(p, this_cpu);
2127         activate_task(this_rq, p, 0);
2128         /*
2129          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2130          * to be always true for them.
2131          */
2132         check_preempt_curr(this_rq, p);
2133 }
2134
2135 /*
2136  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2137  */
2138 static
2139 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2140                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2141                      int *all_pinned)
2142 {
2143         /*
2144          * We do not migrate tasks that are:
2145          * 1) running (obviously), or
2146          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2147          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2148          */
2149         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed))
2150                 return 0;
2151         *all_pinned = 0;
2152
2153         if (task_running(rq, p))
2154                 return 0;
2155
2156         /*
2157          * Aggressive migration if too many balance attempts have failed:
2158          */
2159         if (sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries)
2160                 return 1;
2161
2162         return 1;
2163 }
2164
2165 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2166                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
2167                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2168                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
2169                       int this_best_prio, int best_prio, int best_prio_seen,
2170                       struct rq_iterator *iterator)
2171 {
2172         int pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2173         struct task_struct *p;
2174         long rem_load_move = max_load_move;
2175
2176         if (max_nr_move == 0 || max_load_move == 0)
2177                 goto out;
2178
2179         pinned = 1;
2180
2181         /*
2182          * Start the load-balancing iterator:
2183          */
2184         p = iterator->start(iterator->arg);
2185 next:
2186         if (!p)
2187                 goto out;
2188         /*
2189          * To help distribute high priority tasks accross CPUs we don't
2190          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2191          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2192          */
2193         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2194                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2195         if (skip_for_load && p->prio < this_best_prio)
2196                 skip_for_load = !best_prio_seen && p->prio == best_prio;
2197         if (skip_for_load ||
2198             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2199
2200                 best_prio_seen |= p->prio == best_prio;
2201                 p = iterator->next(iterator->arg);
2202                 goto next;
2203         }
2204
2205         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2206         pulled++;
2207         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2208
2209         /*
2210          * We only want to steal up to the prescribed number of tasks
2211          * and the prescribed amount of weighted load.
2212          */
2213         if (pulled < max_nr_move && rem_load_move > 0) {
2214                 if (p->prio < this_best_prio)
2215                         this_best_prio = p->prio;
2216                 p = iterator->next(iterator->arg);
2217                 goto next;
2218         }
2219 out:
2220         /*
2221          * Right now, this is the only place pull_task() is called,
2222          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2223          * inside pull_task().
2224          */
2225         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2226
2227         if (all_pinned)
2228                 *all_pinned = pinned;
2229         *load_moved = max_load_move - rem_load_move;
2230         return pulled;
2231 }
2232
2233 /*
2234  * move_tasks tries to move up to max_nr_move tasks and max_load_move weighted
2235  * load from busiest to this_rq, as part of a balancing operation within
2236  * "domain". Returns the number of tasks moved.
2237  *
2238  * Called with both runqueues locked.
2239  */
2240 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2241                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
2242                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2243                       int *all_pinned)
2244 {
2245         struct sched_class *class = sched_class_highest;
2246         unsigned long load_moved, total_nr_moved = 0, nr_moved;
2247         long rem_load_move = max_load_move;
2248
2249         do {
2250                 nr_moved = class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2251                                 max_nr_move, (unsigned long)rem_load_move,
2252                                 sd, idle, all_pinned, &load_moved);
2253                 total_nr_moved += nr_moved;
2254                 max_nr_move -= nr_moved;
2255                 rem_load_move -= load_moved;
2256                 class = class->next;
2257         } while (class && max_nr_move && rem_load_move > 0);
2258
2259         return total_nr_moved;
2260 }
2261
2262 /*
2263  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2264  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2265  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2266  */
2267 static struct sched_group *
2268 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2269                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2270                    int *sd_idle, cpumask_t *cpus, int *balance)
2271 {
2272         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2273         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2274         unsigned long max_pull;
2275         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2276         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2277         int load_idx;
2278 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2279         int power_savings_balance = 1;
2280         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2281         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2282         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2283 #endif
2284
2285         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2286         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2287         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2288         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2289                 load_idx = sd->busy_idx;
2290         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2291                 load_idx = sd->newidle_idx;
2292         else
2293                 load_idx = sd->idle_idx;
2294
2295         do {
2296                 unsigned long load, group_capacity;
2297                 int local_group;
2298                 int i;
2299                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2300                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2301
2302                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2303
2304                 if (local_group)
2305                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2306
2307                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2308                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2309
2310                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2311                         struct rq *rq;
2312
2313                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2314                                 continue;
2315
2316                         rq = cpu_rq(i);
2317
2318                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2319                                 *sd_idle = 0;
2320
2321                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2322                         if (local_group) {
2323                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2324                                         first_idle_cpu = 1;
2325                                         balance_cpu = i;
2326                                 }
2327
2328                                 load = target_load(i, load_idx);
2329                         } else
2330                                 load = source_load(i, load_idx);
2331
2332                         avg_load += load;
2333                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2334                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2335                 }
2336
2337                 /*
2338                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2339                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2340                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2341                  * to do the newly idle load balance.
2342                  */
2343                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2344                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2345                         *balance = 0;
2346                         goto ret;
2347                 }
2348
2349                 total_load += avg_load;
2350                 total_pwr += group->__cpu_power;
2351
2352                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2353                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2354                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2355
2356                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2357
2358                 if (local_group) {
2359                         this_load = avg_load;
2360                         this = group;
2361                         this_nr_running = sum_nr_running;
2362                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2363                 } else if (avg_load > max_load &&
2364                            sum_nr_running > group_capacity) {
2365                         max_load = avg_load;
2366                         busiest = group;
2367                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2368                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2369                 }
2370
2371 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2372                 /*
2373                  * Busy processors will not participate in power savings
2374                  * balance.
2375                  */
2376                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2377                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2378                         goto group_next;
2379
2380                 /*
2381                  * If the local group is idle or completely loaded
2382                  * no need to do power savings balance at this domain
2383                  */
2384                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2385                                     !this_nr_running))
2386                         power_savings_balance = 0;
2387
2388                 /*
2389                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2390                  * don't include that group in power savings calculations
2391                  */
2392                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2393                     || !sum_nr_running)
2394                         goto group_next;
2395
2396                 /*
2397                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2398                  * This is the group from where we need to pick up the load
2399                  * for saving power
2400                  */
2401                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2402                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2403                      first_cpu(group->cpumask) <
2404                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2405                         group_min = group;
2406                         min_nr_running = sum_nr_running;
2407                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2408                                                 sum_nr_running;
2409                 }
2410
2411                 /*
2412                  * Calculate the group which is almost near its
2413                  * capacity but still has some space to pick up some load
2414                  * from other group and save more power
2415                  */
2416                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2417                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2418                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2419                              first_cpu(group->cpumask) >
2420                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2421                                 group_leader = group;
2422                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2423                         }
2424                 }
2425 group_next:
2426 #endif
2427                 group = group->next;
2428         } while (group != sd->groups);
2429
2430         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2431                 goto out_balanced;
2432
2433         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2434
2435         if (this_load >= avg_load ||
2436                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2437                 goto out_balanced;
2438
2439         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2440         /*
2441          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2442          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2443          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2444          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2445          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2446          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2447          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2448          * by pulling tasks to us.  Be careful of negative numbers as they'll
2449          * appear as very large values with unsigned longs.
2450          */
2451         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2452                 goto out_balanced;
2453
2454         /*
2455          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2456          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2457          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2458          */
2459         if (max_load < avg_load) {
2460                 *imbalance = 0;
2461                 goto small_imbalance;
2462         }
2463
2464         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2465         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2466
2467         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2468         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2469                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2470                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2471
2472         /*
2473          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2474          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2475          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2476          * moved
2477          */
2478         if (*imbalance + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ < busiest_load_per_task/2) {
2479                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2480                 unsigned int imbn;
2481
2482 small_imbalance:
2483                 pwr_move = pwr_now = 0;
2484                 imbn = 2;
2485                 if (this_nr_running) {
2486                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2487                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2488                                 imbn = 1;
2489                 } else
2490                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2491
2492                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
2493                                         busiest_load_per_task * imbn) {
2494                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2495                         return busiest;
2496                 }
2497
2498                 /*
2499                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2500                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2501                  * moving them.
2502                  */
2503
2504                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2505                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2506                 pwr_now += this->__cpu_power *
2507                                 min(this_load_per_task, this_load);
2508                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2509
2510                 /* Amount of load we'd subtract */
2511                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2512                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2513                 if (max_load > tmp)
2514                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2515                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2516
2517                 /* Amount of load we'd add */
2518                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2519                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2520                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2521                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2522                 else
2523                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2524                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2525                 pwr_move += this->__cpu_power *
2526                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2527                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2528
2529                 /* Move if we gain throughput */
2530                 if (pwr_move <= pwr_now)
2531                         goto out_balanced;
2532
2533                 *imbalance = busiest_load_per_task;
2534         }
2535
2536         return busiest;
2537
2538 out_balanced:
2539 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2540         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2541                 goto ret;
2542
2543         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2544                 *imbalance = min_load_per_task;
2545                 return group_min;
2546         }
2547 #endif
2548 ret:
2549         *imbalance = 0;
2550         return NULL;
2551 }
2552
2553 /*
2554  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2555  */
2556 static struct rq *
2557 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
2558                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2559 {
2560         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2561         unsigned long max_load = 0;
2562         int i;
2563
2564         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2565                 unsigned long wl;
2566
2567                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2568                         continue;
2569
2570                 rq = cpu_rq(i);
2571                 wl = weighted_cpuload(i);
2572
2573                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
2574                         continue;
2575
2576                 if (wl > max_load) {
2577                         max_load = wl;
2578                         busiest = rq;
2579                 }
2580         }
2581
2582         return busiest;
2583 }
2584
2585 /*
2586  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2587  * so long as it is large enough.
2588  */
2589 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2590
2591 static inline unsigned long minus_1_or_zero(unsigned long n)
2592 {
2593         return n > 0 ? n - 1 : 0;
2594 }
2595
2596 /*
2597  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2598  * tasks if there is an imbalance.
2599  */
2600 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2601                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2602                         int *balance)
2603 {
2604         int nr_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2605         struct sched_group *group;
2606         unsigned long imbalance;
2607         struct rq *busiest;
2608         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2609         unsigned long flags;
2610
2611         /*
2612          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2613          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2614          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
2615          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2616          */
2617         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2618             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2619                 sd_idle = 1;
2620
2621         schedstat_inc(sd, lb_cnt[idle]);
2622
2623 redo:
2624         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
2625                                    &cpus, balance);
2626
2627         if (*balance == 0)
2628                 goto out_balanced;
2629
2630         if (!group) {
2631                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2632                 goto out_balanced;
2633         }
2634
2635         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
2636         if (!busiest) {
2637                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2638                 goto out_balanced;
2639         }
2640
2641         BUG_ON(busiest == this_rq);
2642
2643         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2644
2645         nr_moved = 0;
2646         if (busiest->nr_running > 1) {
2647                 /*
2648                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2649                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2650                  * still unbalanced. nr_moved simply stays zero, so it is
2651                  * correctly treated as an imbalance.
2652                  */
2653                 local_irq_save(flags);
2654                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2655                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2656                                       minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2657                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2658                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2659                 local_irq_restore(flags);
2660
2661                 /*
2662                  * some other cpu did the load balance for us.
2663                  */
2664                 if (nr_moved && this_cpu != smp_processor_id())
2665                         resched_cpu(this_cpu);
2666
2667                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2668                 if (unlikely(all_pinned)) {
2669                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2670                         if (!cpus_empty(cpus))
2671                                 goto redo;
2672                         goto out_balanced;
2673                 }
2674         }
2675
2676         if (!nr_moved) {
2677                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2678                 sd->nr_balance_failed++;
2679
2680                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
2681
2682                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
2683
2684                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2685                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2686                          */
2687                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
2688                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2689                                 all_pinned = 1;
2690                                 goto out_one_pinned;
2691                         }
2692
2693                         if (!busiest->active_balance) {
2694                                 busiest->active_balance = 1;
2695                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2696                                 active_balance = 1;
2697                         }
2698                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2699                         if (active_balance)
2700                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2701
2702                         /*
2703                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2704                          * counter.
2705                          */
2706                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2707                 }
2708         } else
2709                 sd->nr_balance_failed = 0;
2710
2711         if (likely(!active_balance)) {
2712                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2713                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2714         } else {
2715                 /*
2716                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2717                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2718                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2719                  * move_tasks).
2720                  */
2721                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2722                         sd->balance_interval *= 2;
2723         }
2724
2725         if (!nr_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2726             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2727                 return -1;
2728         return nr_moved;
2729
2730 out_balanced:
2731         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
2732
2733         sd->nr_balance_failed = 0;
2734
2735 out_one_pinned:
2736         /* tune up the balancing interval */
2737         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
2738                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
2739                 sd->balance_interval *= 2;
2740
2741         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2742             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2743                 return -1;
2744         return 0;
2745 }
2746
2747 /*
2748  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2749  * tasks if there is an imbalance.
2750  *
2751  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
2752  * this_rq is locked.
2753  */
2754 static int
2755 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
2756 {
2757         struct sched_group *group;
2758         struct rq *busiest = NULL;
2759         unsigned long imbalance;
2760         int nr_moved = 0;
2761         int sd_idle = 0;
2762         int all_pinned = 0;
2763         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2764
2765         /*
2766          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2767          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2768          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2769          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2770          */
2771         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2772             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2773                 sd_idle = 1;
2774
2775         schedstat_inc(sd, lb_cnt[CPU_NEWLY_IDLE]);
2776 redo:
2777         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
2778                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
2779         if (!group) {
2780                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
2781                 goto out_balanced;
2782         }
2783
2784         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance,
2785                                 &cpus);
2786         if (!busiest) {
2787                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
2788                 goto out_balanced;
2789         }
2790
2791         BUG_ON(busiest == this_rq);
2792
2793         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
2794
2795         nr_moved = 0;
2796         if (busiest->nr_running > 1) {
2797                 /* Attempt to move tasks */
2798                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
2799                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2800                                         minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2801                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
2802                                         &all_pinned);
2803                 spin_unlock(&busiest->lock);
2804
2805                 if (unlikely(all_pinned)) {
2806                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2807                         if (!cpus_empty(cpus))
2808                                 goto redo;
2809                 }
2810         }
2811
2812         if (!nr_moved) {
2813                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
2814                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2815                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2816                         return -1;
2817         } else
2818                 sd->nr_balance_failed = 0;
2819
2820         return nr_moved;
2821
2822 out_balanced:
2823         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
2824         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2825             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2826                 return -1;
2827         sd->nr_balance_failed = 0;
2828
2829         return 0;
2830 }
2831
2832 /*
2833  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
2834  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
2835  */
2836 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
2837 {
2838         struct sched_domain *sd;
2839         int pulled_task = -1;
2840         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
2841
2842         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2843                 unsigned long interval;
2844
2845                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2846                         continue;
2847
2848                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
2849                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
2850                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
2851                                                                 this_rq, sd);
2852
2853                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
2854                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
2855                         next_balance = sd->last_balance + interval;
2856                 if (pulled_task)
2857                         break;
2858         }
2859         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
2860                 /*
2861                  * We are going idle. next_balance may be set based on
2862                  * a busy processor. So reset next_balance.
2863                  */
2864                 this_rq->next_balance = next_balance;
2865         }
2866 }
2867
2868 /*
2869  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
2870  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
2871  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
2872  * logical imbalances.
2873  *
2874  * Called with busiest_rq locked.
2875  */
2876 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
2877 {
2878         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
2879         struct sched_domain *sd;
2880         struct rq *target_rq;
2881
2882         /* Is there any task to move? */
2883         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
2884                 return;
2885
2886         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
2887
2888         /*
2889          * This condition is "impossible", if it occurs
2890          * we need to fix it.  Originally reported by
2891          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
2892          */
2893         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
2894
2895         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
2896         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
2897
2898         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
2899         for_each_domain(target_cpu, sd) {
2900                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
2901                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
2902                                 break;
2903         }
2904
2905         if (likely(sd)) {
2906                 schedstat_inc(sd, alb_cnt);
2907
2908                 if (move_tasks(target_rq, target_cpu, busiest_rq, 1,
2909                                ULONG_MAX, sd, CPU_IDLE, NULL))
2910                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
2911                 else
2912                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
2913         }
2914         spin_unlock(&target_rq->lock);
2915 }
2916
2917 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2918 static struct {
2919         atomic_t load_balancer;
2920         cpumask_t  cpu_mask;
2921 } nohz ____cacheline_aligned = {
2922         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
2923         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
2924 };
2925
2926 /*
2927  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
2928  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
2929  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
2930  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
2931  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
2932  * arrives...
2933  *
2934  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
2935  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
2936  * nohz.cpu_mask..
2937  *
2938  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
2939  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
2940  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
2941  * there is no need for ilb owner.
2942  *
2943  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
2944  * next busy scheduler_tick()
2945  */
2946 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
2947 {
2948         int cpu = smp_processor_id();
2949
2950         if (stop_tick) {
2951                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
2952                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
2953
2954                 /*
2955                  * If we are going offline and still the leader, give up!
2956                  */
2957                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
2958                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
2959                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
2960                                 BUG();
2961                         return 0;
2962                 }
2963
2964                 /* time for ilb owner also to sleep */
2965                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
2966                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2967                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
2968                         return 0;
2969                 }
2970
2971                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
2972                         /* make me the ilb owner */
2973                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
2974                                 return 1;
2975                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2976                         return 1;
2977         } else {
2978                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
2979                         return 0;
2980
2981                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
2982
2983                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2984                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
2985                                 BUG();
2986         }
2987         return 0;
2988 }
2989 #endif
2990
2991 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
2992
2993 /*
2994  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
2995  * and initiates a balancing operation if so.
2996  *
2997  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
2998  */
2999 static inline void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3000 {
3001         int balance = 1;
3002         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3003         unsigned long interval;
3004         struct sched_domain *sd;
3005         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3006         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3007
3008         for_each_domain(cpu, sd) {
3009                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3010                         continue;
3011
3012                 interval = sd->balance_interval;
3013                 if (idle != CPU_IDLE)
3014                         interval *= sd->busy_factor;
3015
3016                 /* scale ms to jiffies */
3017                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3018                 if (unlikely(!interval))
3019                         interval = 1;
3020                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3021                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3022
3023
3024                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3025                         if (!spin_trylock(&balancing))
3026                                 goto out;
3027                 }
3028
3029                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3030                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3031                                 /*
3032                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3033                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3034                                  * not idle.
3035                                  */
3036                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3037                         }
3038                         sd->last_balance = jiffies;
3039                 }
3040                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3041                         spin_unlock(&balancing);
3042 out:
3043                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3044                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3045
3046                 /*
3047                  * Stop the load balance at this level. There is another
3048                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3049                  * actively.
3050                  */
3051                 if (!balance)
3052                         break;
3053         }
3054         rq->next_balance = next_balance;
3055 }
3056
3057 /*
3058  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3059  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3060  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3061  */
3062 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3063 {
3064         int this_cpu = smp_processor_id();
3065         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3066         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3067                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3068
3069         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3070
3071 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3072         /*
3073          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3074          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3075          * stopped.
3076          */
3077         if (this_rq->idle_at_tick &&
3078             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3079                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3080                 struct rq *rq;
3081                 int balance_cpu;
3082
3083                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3084                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3085                         /*
3086                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3087                          * work being done for other cpus. Next load
3088                          * balancing owner will pick it up.
3089                          */
3090                         if (need_resched())
3091                                 break;
3092
3093                         rebalance_domains(balance_cpu, SCHED_IDLE);
3094
3095                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3096                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3097                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3098                 }
3099         }
3100 #endif
3101 }
3102
3103 /*
3104  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3105  *
3106  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3107  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3108  * if the whole system is idle.
3109  */
3110 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3111 {
3112 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3113         /*
3114          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3115          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3116          * load balancer.
3117          */
3118         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3119                 rq->in_nohz_recently = 0;
3120
3121                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3122                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3123                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3124                 }
3125
3126                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3127                         /*
3128                          * simple selection for now: Nominate the
3129                          * first cpu in the nohz list to be the next
3130                          * ilb owner.
3131                          *
3132                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3133                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3134                          */
3135                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3136
3137                         if (ilb != NR_CPUS)
3138                                 resched_cpu(ilb);
3139                 }
3140         }
3141
3142         /*
3143          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3144          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3145          */
3146         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3147             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3148                 resched_cpu(cpu);
3149                 return;
3150         }
3151
3152         /*
3153          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3154          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3155          */
3156         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3157             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3158                 return;
3159 #endif
3160         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3161                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3162 }
3163
3164 #else   /* CONFIG_SMP */
3165
3166 /*
3167  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3168  */
3169 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3170 {
3171 }
3172
3173 /* Avoid "used but not defined" warning on UP */
3174 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3175                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
3176                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3177                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
3178                       int this_best_prio, int best_prio, int best_prio_seen,
3179                       struct rq_iterator *iterator)
3180 {
3181         *load_moved = 0;
3182
3183         return 0;
3184 }
3185
3186 #endif
3187
3188 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3189
3190 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3191
3192 /*
3193  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3194  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3195  */
3196 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3197 {
3198         unsigned long flags;
3199         u64 ns, delta_exec;
3200         struct rq *rq;
3201
3202         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3203         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3204         if (rq->curr == p) {
3205                 delta_exec = rq_clock(rq) - p->se.exec_start;
3206                 if ((s64)delta_exec > 0)
3207                         ns += delta_exec;
3208         }
3209         task_rq_unlock(rq, &flags);
3210
3211         return ns;
3212 }
3213
3214 /*
3215  * Account user cpu time to a process.
3216  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3217  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3218  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3219  */
3220 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3221 {
3222         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3223         cputime64_t tmp;
3224
3225         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3226
3227         /* Add user time to cpustat. */
3228         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3229         if (TASK_NICE(p) > 0)
3230                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3231         else
3232                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3233 }
3234
3235 /*
3236  * Account system cpu time to a process.
3237  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3238  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3239  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3240  */
3241 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3242                          cputime_t cputime)
3243 {
3244         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3245         struct rq *rq = this_rq();
3246         cputime64_t tmp;
3247
3248         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3249
3250         /* Add system time to cpustat. */
3251         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3252         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3253                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3254         else if (softirq_count())
3255                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3256         else if (p != rq->idle)
3257                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3258         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3259                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3260         else
3261                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3262         /* Account for system time used */
3263         acct_update_integrals(p);
3264 }
3265
3266 /*
3267  * Account for involuntary wait time.
3268  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3269  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3270  */
3271 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3272 {
3273         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3274         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3275         struct rq *rq = this_rq();
3276
3277         if (p == rq->idle) {
3278                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3279                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3280                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3281                 else
3282                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3283         } else
3284                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3285 }
3286
3287 /*
3288  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3289  * We call it with interrupts disabled.
3290  *
3291  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3292  * timeslices.
3293  */
3294 void scheduler_tick(void)
3295 {
3296         int cpu = smp_processor_id();
3297         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3298         struct task_struct *curr = rq->curr;
3299
3300         spin_lock(&rq->lock);
3301         if (curr != rq->idle) /* FIXME: needed? */
3302                 curr->sched_class->task_tick(rq, curr);
3303         update_cpu_load(rq);
3304         spin_unlock(&rq->lock);
3305
3306 #ifdef CONFIG_SMP
3307         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3308         trigger_load_balance(rq, cpu);
3309 #endif
3310 }
3311
3312 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3313
3314 void fastcall add_preempt_count(int val)
3315 {
3316         /*
3317          * Underflow?
3318          */
3319         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3320                 return;
3321         preempt_count() += val;
3322         /*
3323          * Spinlock count overflowing soon?
3324          */
3325         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3326                                 PREEMPT_MASK - 10);
3327 }
3328 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3329
3330 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3331 {
3332         /*
3333          * Underflow?
3334          */
3335         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3336                 return;
3337         /*
3338          * Is the spinlock portion underflowing?
3339          */
3340         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3341                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3342                 return;
3343
3344         preempt_count() -= val;
3345 }
3346 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3347
3348 #endif
3349
3350 /*
3351  * Print scheduling while atomic bug:
3352  */
3353 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3354 {
3355         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/0x%08x/%d\n",
3356                 prev->comm, preempt_count(), prev->pid);
3357         debug_show_held_locks(prev);
3358         if (irqs_disabled())
3359                 print_irqtrace_events(prev);
3360         dump_stack();
3361 }
3362
3363 /*
3364  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3365  */
3366 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3367 {
3368         /*
3369          * Test if we are atomic.  Since do_exit() needs to call into
3370          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3371          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3372          */
3373         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
3374                 __schedule_bug(prev);
3375
3376         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3377
3378         schedstat_inc(this_rq(), sched_cnt);
3379 }
3380
3381 /*
3382  * Pick up the highest-prio task:
3383  */
3384 static inline struct task_struct *
3385 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, u64 now)
3386 {
3387         struct sched_class *class;
3388         struct task_struct *p;
3389
3390         /*
3391          * Optimization: we know that if all tasks are in
3392          * the fair class we can call that function directly:
3393          */
3394         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3395                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, now);
3396                 if (likely(p))
3397                         return p;
3398         }
3399
3400         class = sched_class_highest;
3401         for ( ; ; ) {
3402                 p = class->pick_next_task(rq, now);
3403                 if (p)
3404                         return p;
3405                 /*
3406                  * Will never be NULL as the idle class always
3407                  * returns a non-NULL p:
3408                  */
3409                 class = class->next;
3410         }
3411 }
3412
3413 /*
3414  * schedule() is the main scheduler function.
3415  */
3416 asmlinkage void __sched schedule(void)
3417 {
3418         struct task_struct *prev, *next;
3419         long *switch_count;
3420         struct rq *rq;
3421         u64 now;
3422         int cpu;
3423
3424 need_resched:
3425         preempt_disable();
3426         cpu = smp_processor_id();
3427         rq = cpu_rq(cpu);
3428         rcu_qsctr_inc(cpu);
3429         prev = rq->curr;
3430         switch_count = &prev->nivcsw;
3431
3432         release_kernel_lock(prev);
3433 need_resched_nonpreemptible:
3434
3435         schedule_debug(prev);
3436
3437         spin_lock_irq(&rq->lock);
3438         clear_tsk_need_resched(prev);
3439
3440         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3441                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3442                                 unlikely(signal_pending(prev)))) {
3443                         prev->state = TASK_RUNNING;
3444                 } else {
3445                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3446                 }
3447                 switch_count = &prev->nvcsw;
3448         }
3449
3450         if (unlikely(!rq->nr_running))
3451                 idle_balance(cpu, rq);
3452
3453         now = __rq_clock(rq);
3454         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev, now);
3455         next = pick_next_task(rq, prev, now);
3456
3457         sched_info_switch(prev, next);
3458
3459         if (likely(prev != next)) {
3460                 rq->nr_switches++;
3461                 rq->curr = next;
3462                 ++*switch_count;
3463
3464                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3465         } else
3466                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3467
3468         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
3469                 cpu = smp_processor_id();
3470                 rq = cpu_rq(cpu);
3471                 goto need_resched_nonpreemptible;
3472         }
3473         preempt_enable_no_resched();
3474         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3475                 goto need_resched;
3476 }
3477 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3478
3479 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3480 /*
3481  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3482  * off of preempt_enable.  Kernel preemptions off return from interrupt
3483  * occur there and call schedule directly.
3484  */
3485 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3486 {
3487         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3488 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3489         struct task_struct *task = current;
3490         int saved_lock_depth;
3491 #endif
3492         /*
3493          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3494          * we do not want to preempt the current task.  Just return..
3495          */
3496         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3497                 return;
3498
3499 need_resched:
3500         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3501         /*
3502          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3503          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3504          * auto-release the semaphore:
3505          */
3506 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3507         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3508         task->lock_depth = -1;
3509 #endif
3510         schedule();
3511 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3512         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3513 #endif
3514         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3515
3516         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3517         barrier();
3518         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3519                 goto need_resched;
3520 }
3521 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3522
3523 /*
3524  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3525  * off of irq context.
3526  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3527  * protect us against recursive calling from irq.
3528  */
3529 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3530 {
3531         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3532 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3533         struct task_struct *task = current;
3534         int saved_lock_depth;
3535 #endif
3536         /* Catch callers which need to be fixed */
3537         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3538
3539 need_resched:
3540         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3541         /*
3542          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3543          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3544          * auto-release the semaphore:
3545          */
3546 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3547         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3548         task->lock_depth = -1;
3549 #endif
3550         local_irq_enable();
3551         schedule();
3552         local_irq_disable();
3553 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3554         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3555 #endif
3556         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3557
3558         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3559         barrier();
3560         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3561                 goto need_resched;
3562 }
3563
3564 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3565
3566 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
3567                           void *key)
3568 {
3569         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
3570 }
3571 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3572
3573 /*
3574  * The core wakeup function.  Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3575  * wake everything up.  If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3576  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3577  *
3578  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3579  * started to run but is not in state TASK_RUNNING.  try_to_wake_up() returns
3580  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3581  */
3582 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3583                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
3584 {
3585         struct list_head *tmp, *next;
3586
3587         list_for_each_safe(tmp, next, &q->task_list) {
3588                 wait_queue_t *curr = list_entry(tmp, wait_queue_t, task_list);
3589                 unsigned flags = curr->flags;
3590
3591                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
3592                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3593                         break;
3594         }
3595 }
3596
3597 /**
3598  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3599  * @q: the waitqueue
3600  * @mode: which threads
3601  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3602  * @key: is directly passed to the wakeup function
3603  */
3604 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3605                         int nr_exclusive, void *key)
3606 {
3607         unsigned long flags;
3608
3609         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3610         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3611         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3612 }
3613 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3614
3615 /*
3616  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3617  */
3618 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3619 {
3620         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3621 }
3622
3623 /**
3624  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
3625  * @q: the waitqueue
3626  * @mode: which threads
3627  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3628  *
3629  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3630  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3631  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3632  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3633  *
3634  * On UP it can prevent extra preemption.
3635  */
3636 void fastcall
3637 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3638 {
3639         unsigned long flags;
3640         int sync = 1;
3641
3642         if (unlikely(!q))
3643                 return;
3644
3645         if (unlikely(!nr_exclusive))
3646                 sync = 0;
3647
3648         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3649         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
3650         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3651 }
3652 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3653
3654 void fastcall complete(struct completion *x)
3655 {
3656         unsigned long flags;
3657
3658         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3659         x->done++;
3660         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3661                          1, 0, NULL);
3662         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3663 }
3664 EXPORT_SYMBOL(complete);
3665
3666 void fastcall complete_all(struct completion *x)
3667 {
3668         unsigned long flags;
3669
3670         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3671         x->done += UINT_MAX/2;
3672         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3673                          0, 0, NULL);
3674         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3675 }
3676 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3677
3678 void fastcall __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3679 {
3680         might_sleep();
3681
3682         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3683         if (!x->done) {
3684                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3685
3686                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3687                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3688                 do {
3689                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3690                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3691                         schedule();
3692                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3693                 } while (!x->done);
3694                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3695         }
3696         x->done--;
3697         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3698 }
3699 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3700
3701 unsigned long fastcall __sched
3702 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3703 {
3704         might_sleep();
3705
3706         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3707         if (!x->done) {
3708                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3709
3710                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3711                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3712                 do {
3713                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3714                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3715                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3716                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3717                         if (!timeout) {
3718                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3719                                 goto out;
3720                         }
3721                 } while (!x->done);
3722                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3723         }
3724         x->done--;
3725 out:
3726         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3727         return timeout;
3728 }
3729 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3730
3731 int fastcall __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3732 {
3733         int ret = 0;
3734
3735         might_sleep();
3736
3737         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3738         if (!x->done) {
3739                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3740
3741                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3742                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3743                 do {
3744                         if (signal_pending(current)) {
3745                                 ret = -ERESTARTSYS;
3746                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3747                                 goto out;
3748                         }
3749                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3750                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3751                         schedule();
3752                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3753                 } while (!x->done);
3754                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3755         }
3756         x->done--;
3757 out:
3758         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3759
3760         return ret;
3761 }
3762 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3763
3764 unsigned long fastcall __sched
3765 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3766                                           unsigned long timeout)
3767 {
3768         might_sleep();
3769
3770         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3771         if (!x->done) {
3772                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3773
3774                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3775                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3776                 do {
3777                         if (signal_pending(current)) {
3778                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3779                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3780                                 goto out;
3781                         }
3782                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3783                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3784                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3785                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3786                         if (!timeout) {
3787                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3788                                 goto out;
3789                         }
3790                 } while (!x->done);
3791                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3792         }
3793         x->done--;
3794 out:
3795         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3796         return timeout;
3797 }
3798 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3799
3800 static inline void
3801 sleep_on_head(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait, unsigned long *flags)
3802 {
3803         spin_lock_irqsave(&q->lock, *flags);
3804         __add_wait_queue(q, wait);
3805         spin_unlock(&q->lock);
3806 }
3807
3808 static inline void
3809 sleep_on_tail(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait, unsigned long *flags)
3810 {
3811         spin_lock_irq(&q->lock);
3812         __remove_wait_queue(q, wait);
3813         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, *flags);
3814 }
3815
3816 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3817 {
3818         unsigned long flags;
3819         wait_queue_t wait;
3820
3821         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3822
3823         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3824
3825         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3826         schedule();
3827         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3828 }
3829 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3830
3831 long __sched
3832 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3833 {
3834         unsigned long flags;
3835         wait_queue_t wait;
3836
3837         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3838
3839         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3840
3841         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3842         timeout = schedule_timeout(timeout);
3843         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3844
3845         return timeout;
3846 }
3847 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3848
3849 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3850 {
3851         unsigned long flags;
3852         wait_queue_t wait;
3853
3854         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3855
3856         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3857
3858         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3859         schedule();
3860         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3861 }
3862 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3863
3864 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3865 {
3866         unsigned long flags;
3867         wait_queue_t wait;
3868
3869         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3870
3871         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3872
3873         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3874         timeout = schedule_timeout(timeout);
3875         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3876
3877         return timeout;
3878 }
3879 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3880
3881 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3882
3883 /*
3884  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3885  * @p: task
3886  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3887  *
3888  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3889  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3890  *
3891  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3892  */
3893 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3894 {
3895         unsigned long flags;
3896         int oldprio, on_rq;
3897         struct rq *rq;
3898         u64 now;
3899
3900         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3901
3902         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3903         now = rq_clock(rq);
3904
3905         oldprio = p->prio;
3906         on_rq = p->se.on_rq;
3907         if (on_rq)
3908                 dequeue_task(rq, p, 0, now);
3909
3910         if (rt_prio(prio))
3911                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3912         else
3913                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3914
3915         p->prio = prio;
3916
3917         if (on_rq) {
3918                 enqueue_task(rq, p, 0, now);
3919                 /*
3920                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
3921                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
3922                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
3923                  */
3924                 if (task_running(rq, p)) {
3925                         if (p->prio > oldprio)
3926                                 resched_task(rq->curr);
3927                 } else {
3928                         check_preempt_curr(rq, p);
3929                 }
3930         }
3931         task_rq_unlock(rq, &flags);
3932 }
3933
3934 #endif
3935
3936 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3937 {
3938         int old_prio, delta, on_rq;
3939         unsigned long flags;
3940         struct rq *rq;
3941         u64 now;
3942
3943         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3944                 return;
3945         /*
3946          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3947          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3948          */
3949         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3950         now = rq_clock(rq);
3951         /*
3952          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3953          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3954          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3955          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3956          */
3957         if (task_has_rt_policy(p)) {
3958                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3959                 goto out_unlock;
3960         }
3961         on_rq = p->se.on_rq;
3962         if (on_rq) {
3963                 dequeue_task(rq, p, 0, now);
3964                 dec_load(rq, p, now);
3965         }
3966
3967         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3968         set_load_weight(p);
3969         old_prio = p->prio;
3970         p->prio = effective_prio(p);
3971         delta = p->prio - old_prio;
3972
3973         if (on_rq) {
3974                 enqueue_task(rq, p, 0, now);
3975                 inc_load(rq, p, now);
3976                 /*
3977                  * If the task increased its priority or is running and
3978                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3979                  */
3980                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3981                         resched_task(rq->curr);
3982         }
3983 out_unlock:
3984         task_rq_unlock(rq, &flags);
3985 }
3986 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3987
3988 /*
3989  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3990  * @p: task
3991  * @nice: nice value
3992  */
3993 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3994 {
3995         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3996         int nice_rlim = 20 - nice;
3997
3998         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
3999                 capable(CAP_SYS_NICE));
4000 }
4001
4002 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4003
4004 /*
4005  * sys_nice - change the priority of the current process.
4006  * @increment: priority increment
4007  *
4008  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4009  * does similar things.
4010  */
4011 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4012 {
4013         long nice, retval;
4014
4015         /*
4016          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4017          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4018          * and we have a single winner.
4019          */
4020         if (increment < -40)
4021                 increment = -40;
4022         if (increment > 40)
4023                 increment = 40;
4024
4025         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4026         if (nice < -20)
4027                 nice = -20;
4028         if (nice > 19)
4029                 nice = 19;
4030
4031         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4032                 return -EPERM;
4033
4034         retval = security_task_setnice(current, nice);
4035         if (retval)
4036                 return retval;
4037
4038         set_user_nice(current, nice);
4039         return 0;
4040 }
4041
4042 #endif
4043
4044 /**
4045  * task_prio - return the priority value of a given task.
4046  * @p: the task in question.
4047  *
4048  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4049  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4050  * around 0, value goes from -16 to +15.
4051  */
4052 int task_prio(const struct task_struct *p)
4053 {
4054         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4055 }
4056
4057 /**
4058  * task_nice - return the nice value of a given task.
4059  * @p: the task in question.
4060  */
4061 int task_nice(const struct task_struct *p)
4062 {
4063         return TASK_NICE(p);
4064 }
4065 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4066
4067 /**
4068  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4069  * @cpu: the processor in question.
4070  */
4071 int idle_cpu(int cpu)
4072 {
4073         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4074 }
4075
4076 /**
4077  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4078  * @cpu: the processor in question.
4079  */
4080 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4081 {
4082         return cpu_rq(cpu)->idle;
4083 }
4084
4085 /**
4086  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4087  * @pid: the pid in question.
4088  */
4089 static inline struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4090 {
4091         return pid ? find_task_by_pid(pid) : current;
4092 }
4093
4094 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4095 static void
4096 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4097 {
4098         BUG_ON(p->se.on_rq);
4099
4100         p->policy = policy;
4101         switch (p->policy) {
4102         case SCHED_NORMAL:
4103         case SCHED_BATCH:
4104         case SCHED_IDLE:
4105                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4106                 break;
4107         case SCHED_FIFO:
4108         case SCHED_RR:
4109                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4110                 break;
4111         }
4112
4113         p->rt_priority = prio;
4114         p->normal_prio = normal_prio(p);
4115         /* we are holding p->pi_lock already */
4116         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4117         set_load_weight(p);
4118 }
4119
4120 /**
4121  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4122  * @p: the task in question.
4123  * @policy: new policy.
4124  * @param: structure containing the new RT priority.
4125  *
4126  * NOTE that the task may be already dead.
4127  */
4128 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4129                        struct sched_param *param)
4130 {
4131         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq;
4132         unsigned long flags;
4133         struct rq *rq;
4134
4135         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4136         BUG_ON(in_interrupt());
4137 recheck:
4138         /* double check policy once rq lock held */
4139         if (policy < 0)
4140                 policy = oldpolicy = p->policy;
4141         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4142                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4143                         policy != SCHED_IDLE)
4144                 return -EINVAL;
4145         /*
4146          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4147          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4148          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4149          */
4150         if (param->sched_priority < 0 ||
4151             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4152             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4153                 return -EINVAL;
4154         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4155                 return -EINVAL;
4156
4157         /*
4158          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4159          */
4160         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4161                 if (rt_policy(policy)) {
4162                         unsigned long rlim_rtprio;
4163
4164                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4165                                 return -ESRCH;
4166                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4167                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4168
4169                         /* can't set/change the rt policy */
4170                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4171                                 return -EPERM;
4172
4173                         /* can't increase priority */
4174                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4175                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4176                                 return -EPERM;
4177                 }
4178                 /*
4179                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4180                  * move out of SCHED_IDLE either:
4181                  */
4182                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4183                         return -EPERM;
4184
4185                 /* can't change other user's priorities */
4186                 if ((current->euid != p->euid) &&
4187                     (current->euid != p->uid))
4188                         return -EPERM;
4189         }
4190
4191         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4192         if (retval)
4193                 return retval;
4194         /*
4195          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4196          * changing the priority of the task:
4197          */
4198         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4199         /*
4200          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4201          * runqueue lock must be held.
4202          */
4203         rq = __task_rq_lock(p);
4204         /* recheck policy now with rq lock held */
4205         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4206                 policy = oldpolicy = -1;
4207                 __task_rq_unlock(rq);
4208                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4209                 goto recheck;
4210         }
4211         on_rq = p->se.on_rq;
4212         if (on_rq)
4213                 deactivate_task(rq, p, 0);
4214         oldprio = p->prio;
4215         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4216         if (on_rq) {
4217                 activate_task(rq, p, 0);
4218                 /*
4219                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4220                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4221                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4222                  */
4223                 if (task_running(rq, p)) {
4224                         if (p->prio > oldprio)
4225                                 resched_task(rq->curr);
4226                 } else {
4227                         check_preempt_curr(rq, p);
4228                 }
4229         }
4230         __task_rq_unlock(rq);
4231         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4232
4233         rt_mutex_adjust_pi(p);
4234
4235         return 0;
4236 }
4237 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4238
4239 static int
4240 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4241 {
4242         struct sched_param lparam;
4243         struct task_struct *p;
4244         int retval;
4245
4246         if (!param || pid < 0)
4247                 return -EINVAL;
4248         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4249                 return -EFAULT;
4250
4251         rcu_read_lock();
4252         retval = -ESRCH;
4253         p = find_process_by_pid(pid);
4254         if (p != NULL)
4255                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4256         rcu_read_unlock();
4257
4258         return retval;
4259 }
4260
4261 /**
4262  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4263  * @pid: the pid in question.
4264  * @policy: new policy.
4265  * @param: structure containing the new RT priority.
4266  */
4267 asmlinkage long sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,
4268                                        struct sched_param __user *param)
4269 {
4270         /* negative values for policy are not valid */
4271         if (policy < 0)
4272                 return -EINVAL;
4273
4274         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4275 }
4276
4277 /**
4278  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4279  * @pid: the pid in question.
4280  * @param: structure containing the new RT priority.
4281  */
4282 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4283 {
4284         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4285 }
4286
4287 /**
4288  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4289  * @pid: the pid in question.
4290  */
4291 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4292 {
4293         struct task_struct *p;
4294         int retval = -EINVAL;
4295
4296         if (pid < 0)
4297                 goto out_nounlock;
4298
4299         retval = -ESRCH;
4300         read_lock(&tasklist_lock);
4301         p = find_process_by_pid(pid);
4302         if (p) {
4303                 retval = security_task_getscheduler(p);
4304                 if (!retval)
4305                         retval = p->policy;
4306         }
4307         read_unlock(&tasklist_lock);
4308
4309 out_nounlock:
4310         return retval;
4311 }
4312
4313 /**
4314  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4315  * @pid: the pid in question.
4316  * @param: structure containing the RT priority.
4317  */
4318 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4319 {
4320         struct sched_param lp;
4321         struct task_struct *p;
4322         int retval = -EINVAL;
4323
4324         if (!param || pid < 0)
4325                 goto out_nounlock;
4326
4327         read_lock(&tasklist_lock);
4328         p = find_process_by_pid(pid);
4329         retval = -ESRCH;
4330         if (!p)
4331                 goto out_unlock;
4332
4333         retval = security_task_getscheduler(p);
4334         if (retval)
4335                 goto out_unlock;
4336
4337         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4338         read_unlock(&tasklist_lock);
4339
4340         /*
4341          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4342          */
4343         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4344
4345 out_nounlock:
4346         return retval;
4347
4348 out_unlock:
4349         read_unlock(&tasklist_lock);
4350         return retval;
4351 }
4352
4353 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4354 {
4355         cpumask_t cpus_allowed;
4356         struct task_struct *p;
4357         int retval;
4358
4359         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4360         read_lock(&tasklist_lock);
4361
4362         p = find_process_by_pid(pid);
4363         if (!p) {
4364                 read_unlock(&tasklist_lock);
4365                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4366                 return -ESRCH;
4367         }
4368
4369         /*
4370          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4371          * tasklist_lock held.  We will bump the task_struct's
4372          * usage count and then drop tasklist_lock.
4373          */
4374         get_task_struct(p);
4375         read_unlock(&tasklist_lock);
4376
4377         retval = -EPERM;
4378         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4379                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4380                 goto out_unlock;
4381
4382         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4383         if (retval)
4384                 goto out_unlock;
4385
4386         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4387         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4388         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4389
4390 out_unlock:
4391         put_task_struct(p);
4392         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4393         return retval;
4394 }
4395
4396 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4397                              cpumask_t *new_mask)
4398 {
4399         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4400                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4401         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4402                 len = sizeof(cpumask_t);
4403         }
4404         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4405 }
4406
4407 /**
4408  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4409  * @pid: pid of the process
4410  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4411  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4412  */
4413 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4414                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4415 {
4416         cpumask_t new_mask;
4417         int retval;
4418
4419         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4420         if (retval)
4421                 return retval;
4422
4423         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4424 }
4425
4426 /*
4427  * Represents all cpu's present in the system
4428  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4429  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4430  * method, such as ACPI for e.g.
4431  */
4432
4433 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4434 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4435
4436 #ifndef CONFIG_SMP
4437 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4438 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4439
4440 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4441 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4442 #endif
4443
4444 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4445 {
4446         struct task_struct *p;
4447         int retval;
4448
4449         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4450         read_lock(&tasklist_lock);
4451
4452         retval = -ESRCH;
4453         p = find_process_by_pid(pid);
4454         if (!p)
4455                 goto out_unlock;
4456
4457         retval = security_task_getscheduler(p);
4458         if (retval)
4459                 goto out_unlock;
4460
4461         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4462
4463 out_unlock:
4464         read_unlock(&tasklist_lock);
4465         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4466         if (retval)
4467                 return retval;
4468
4469         return 0;
4470 }
4471
4472 /**
4473  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4474  * @pid: pid of the process
4475  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4476  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4477  */
4478 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4479                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4480 {
4481         int ret;
4482         cpumask_t mask;
4483
4484         if (len < sizeof(cpumask_t))
4485                 return -EINVAL;
4486
4487         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4488         if (ret < 0)
4489                 return ret;
4490
4491         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4492                 return -EFAULT;
4493
4494         return sizeof(cpumask_t);
4495 }
4496
4497 /**
4498  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4499  *
4500  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4501  * other threads running on this CPU then this function will return.
4502  */
4503 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4504 {
4505         struct rq *rq = this_rq_lock();
4506
4507         schedstat_inc(rq, yld_cnt);
4508         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
4509                 schedstat_inc(rq, yld_act_empty);
4510         else
4511                 current->sched_class->yield_task(rq, current);
4512
4513         /*
4514          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4515          * no need to preempt or enable interrupts:
4516          */
4517         __release(rq->lock);
4518         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4519         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4520         preempt_enable_no_resched();
4521
4522         schedule();
4523
4524         return 0;
4525 }
4526
4527 static void __cond_resched(void)
4528 {
4529 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4530         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4531 #endif
4532         /*
4533          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4534          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4535          * cond_resched() call.
4536          */
4537         do {
4538                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4539                 schedule();
4540                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4541         } while (need_resched());
4542 }
4543
4544 int __sched cond_resched(void)
4545 {
4546         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4547                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4548                 __cond_resched();
4549                 return 1;
4550         }
4551         return 0;
4552 }
4553 EXPORT_SYMBOL(cond_resched);
4554
4555 /*
4556  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4557  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4558  *
4559  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT.  We do strange low-level
4560  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4561  * spin_unlock(), once by hand).
4562  */
4563 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4564 {
4565         int ret = 0;
4566
4567         if (need_lockbreak(lock)) {
4568                 spin_unlock(lock);
4569                 cpu_relax();
4570                 ret = 1;
4571                 spin_lock(lock);
4572         }
4573         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4574                 spin_release(&lock->dep_map, 1, _THIS_IP_);
4575                 _raw_spin_unlock(lock);
4576                 preempt_enable_no_resched();
4577                 __cond_resched();
4578                 ret = 1;
4579                 spin_lock(lock);
4580         }
4581         return ret;
4582 }
4583 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4584
4585 int __sched cond_resched_softirq(void)
4586 {
4587         BUG_ON(!in_softirq());
4588
4589         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4590                 local_bh_enable();
4591                 __cond_resched();
4592                 local_bh_disable();
4593                 return 1;
4594         }
4595         return 0;
4596 }
4597 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4598
4599 /**
4600  * yield - yield the current processor to other threads.
4601  *
4602  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4603  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4604  */
4605 void __sched yield(void)
4606 {
4607         set_current_state(TASK_RUNNING);
4608         sys_sched_yield();
4609 }
4610 EXPORT_SYMBOL(yield);
4611
4612 /*
4613  * This task is about to go to sleep on IO.  Increment rq->nr_iowait so
4614  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4615  *
4616  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4617  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4618  */
4619 void __sched io_schedule(void)
4620 {
4621         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4622
4623         delayacct_blkio_start();
4624         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4625         schedule();
4626         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4627         delayacct_blkio_end();
4628 }
4629 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4630
4631 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4632 {
4633         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4634         long ret;
4635
4636         delayacct_blkio_start();
4637         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4638         ret = schedule_timeout(timeout);
4639         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4640         delayacct_blkio_end();
4641         return ret;
4642 }
4643
4644 /**
4645  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4646  * @policy: scheduling class.
4647  *
4648  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4649  * by a given scheduling class.
4650  */
4651 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
4652 {
4653         int ret = -EINVAL;
4654
4655         switch (policy) {
4656         case SCHED_FIFO:
4657         case SCHED_RR:
4658                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4659                 break;
4660         case SCHED_NORMAL:
4661         case SCHED_BATCH:
4662         case SCHED_IDLE:
4663                 ret = 0;
4664                 break;
4665         }
4666         return ret;
4667 }
4668
4669 /**
4670  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4671  * @policy: scheduling class.
4672  *
4673  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4674  * by a given scheduling class.
4675  */
4676 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
4677 {
4678         int ret = -EINVAL;
4679
4680         switch (policy) {
4681         case SCHED_FIFO:
4682         case SCHED_RR:
4683                 ret = 1;
4684                 break;
4685         case SCHED_NORMAL:
4686         case SCHED_BATCH:
4687         case SCHED_IDLE:
4688                 ret = 0;
4689         }
4690         return ret;
4691 }
4692
4693 /**
4694  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4695  * @pid: pid of the process.
4696  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4697  *
4698  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4699  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4700  */
4701 asmlinkage
4702 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
4703 {
4704         struct task_struct *p;
4705         int retval = -EINVAL;
4706         struct timespec t;
4707
4708         if (pid < 0)
4709                 goto out_nounlock;
4710
4711         retval = -ESRCH;
4712         read_lock(&tasklist_lock);
4713         p = find_process_by_pid(pid);
4714         if (!p)
4715                 goto out_unlock;
4716
4717         retval = security_task_getscheduler(p);
4718         if (retval)
4719                 goto out_unlock;
4720
4721         jiffies_to_timespec(p->policy == SCHED_FIFO ?
4722                                 0 : static_prio_timeslice(p->static_prio), &t);
4723         read_unlock(&tasklist_lock);
4724         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4725 out_nounlock:
4726         return retval;
4727 out_unlock:
4728         read_unlock(&tasklist_lock);
4729         return retval;
4730 }
4731
4732 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
4733
4734 static void show_task(struct task_struct *p)
4735 {
4736         unsigned long free = 0;
4737         unsigned state;
4738
4739         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4740         printk("%-13.13s %c", p->comm,
4741                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4742 #if BITS_PER_LONG == 32
4743         if (state == TASK_RUNNING)
4744                 printk(" running  ");
4745         else
4746                 printk(" %08lx ", thread_saved_pc(p));
4747 #else
4748         if (state == TASK_RUNNING)
4749                 printk("  running task    ");
4750         else
4751                 printk(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
4752 #endif
4753 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4754         {
4755                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
4756                 while (!*n)
4757                         n++;
4758                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
4759         }
4760 #endif
4761         printk("%5lu %5d %6d\n", free, p->pid, p->parent->pid);
4762
4763         if (state != TASK_RUNNING)
4764                 show_stack(p, NULL);
4765 }
4766
4767 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4768 {
4769         struct task_struct *g, *p;
4770
4771 #if BITS_PER_LONG == 32
4772         printk(KERN_INFO
4773                 "  task                PC stack   pid father\n");
4774 #else
4775         printk(KERN_INFO
4776                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4777 #endif
4778         read_lock(&tasklist_lock);
4779         do_each_thread(g, p) {
4780                 /*
4781                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4782                  * console might take alot of time:
4783                  */
4784                 touch_nmi_watchdog();
4785                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4786                         show_task(p);
4787         } while_each_thread(g, p);
4788
4789         touch_all_softlockup_watchdogs();
4790
4791 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4792         sysrq_sched_debug_show();
4793 #endif
4794         read_unlock(&tasklist_lock);
4795         /*
4796          * Only show locks if all tasks are dumped:
4797          */
4798         if (state_filter == -1)
4799                 debug_show_all_locks();
4800 }
4801
4802 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4803 {
4804         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4805 }
4806
4807 /**
4808  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4809  * @idle: task in question
4810  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4811  *
4812  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4813  * flag, to make booting more robust.
4814  */
4815 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4816 {
4817         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4818         unsigned long flags;
4819
4820         __sched_fork(idle);
4821         idle->se.exec_start = sched_clock();
4822
4823         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
4824         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
4825         __set_task_cpu(idle, cpu);
4826
4827         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4828         rq->curr = rq->idle = idle;
4829 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
4830         idle->oncpu = 1;
4831 #endif
4832         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4833
4834         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4835 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
4836         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
4837 #else
4838         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4839 #endif
4840         /*
4841          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4842          */
4843         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4844 }
4845
4846 /*
4847  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
4848  * indicates which cpus entered this state. This is used
4849  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
4850  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
4851  * always be CPU_MASK_NONE.
4852  */
4853 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
4854
4855 /*
4856  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
4857  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
4858  * to users decreases. But the relationship is not linear,
4859  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
4860  * number of CPUs.
4861  *
4862  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
4863  */
4864 static inline void sched_init_granularity(void)
4865 {
4866         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
4867         const unsigned long gran_limit = 100000000;
4868
4869         sysctl_sched_granularity *= factor;
4870         if (sysctl_sched_granularity > gran_limit)
4871                 sysctl_sched_granularity = gran_limit;
4872
4873         sysctl_sched_runtime_limit = sysctl_sched_granularity * 4;
4874         sysctl_sched_wakeup_granularity = sysctl_sched_granularity / 2;
4875 }
4876
4877 #ifdef CONFIG_SMP
4878 /*
4879  * This is how migration works:
4880  *
4881  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
4882  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
4883  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
4884  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
4885  *    thread off the CPU)
4886  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
4887  *    task is still in the wrong runqueue.
4888  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4889  *    it and puts it into the right queue.
4890  * 6) migration thread up()s the semaphore.
4891  * 7) we wake up and the migration is done.
4892  */
4893
4894 /*
4895  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4896  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4897  * is removed from the allowed bitmask.
4898  *
4899  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4900  * task must not exit() & deallocate itself prematurely.  The
4901  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4902  */
4903 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
4904 {
4905         struct migration_req req;
4906         unsigned long flags;
4907         struct rq *rq;
4908         int ret = 0;
4909
4910         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4911         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
4912                 ret = -EINVAL;
4913                 goto out;
4914         }
4915
4916         p->cpus_allowed = new_mask;
4917         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4918         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
4919                 goto out;
4920
4921         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
4922                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4923                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4924                 wake_up_process(rq->migration_thread);
4925                 wait_for_completion(&req.done);
4926                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4927                 return 0;
4928         }
4929 out:
4930         task_rq_unlock(rq, &flags);
4931
4932         return ret;
4933 }
4934 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
4935
4936 /*
4937  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu.  We're doing
4938  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4939  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4940  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4941  *
4942  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4943  * as the task is no longer on this CPU.
4944  *
4945  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4946  */
4947 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4948 {
4949         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4950         int ret = 0, on_rq;
4951
4952         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
4953                 return ret;
4954
4955         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4956         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4957
4958         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4959         /* Already moved. */
4960         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4961                 goto out;
4962         /* Affinity changed (again). */
4963         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
4964                 goto out;
4965
4966         on_rq = p->se.on_rq;
4967         if (on_rq)
4968                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
4969         set_task_cpu(p, dest_cpu);
4970         if (on_rq) {
4971                 activate_task(rq_dest, p, 0);
4972                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
4973         }
4974         ret = 1;
4975 out:
4976         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4977         return ret;
4978 }
4979
4980 /*
4981  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
4982  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
4983  * another runqueue.
4984  */
4985 static int migration_thread(void *data)
4986 {
4987         int cpu = (long)data;
4988         struct rq *rq;
4989
4990         rq = cpu_rq(cpu);
4991         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
4992
4993         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4994         while (!kthread_should_stop()) {
4995                 struct migration_req *req;
4996                 struct list_head *head;
4997
4998                 spin_lock_irq(&rq->lock);
4999
5000                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5001                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5002                         goto wait_to_die;
5003                 }
5004
5005                 if (rq->active_balance) {
5006                         active_load_balance(rq, cpu);
5007                         rq->active_balance = 0;
5008                 }
5009
5010                 head = &rq->migration_queue;
5011
5012                 if (list_empty(head)) {
5013                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5014                         schedule();
5015                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5016                         continue;
5017                 }
5018                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5019                 list_del_init(head->next);
5020
5021                 spin_unlock(&rq->lock);
5022                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5023                 local_irq_enable();
5024
5025                 complete(&req->done);
5026         }
5027         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5028         return 0;
5029
5030 wait_to_die:
5031         /* Wait for kthread_stop */
5032         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5033         while (!kthread_should_stop()) {
5034                 schedule();
5035                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5036         }
5037         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5038         return 0;
5039 }
5040
5041 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5042 /*
5043  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if neccessary.
5044  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5045  */
5046 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5047 {
5048         unsigned long flags;
5049         cpumask_t mask;
5050         struct rq *rq;
5051         int dest_cpu;
5052
5053 restart:
5054         /* On same node? */
5055         mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5056         cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5057         dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5058
5059         /* On any allowed CPU? */
5060         if (dest_cpu == NR_CPUS)
5061                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5062
5063         /* No more Mr. Nice Guy. */
5064         if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5065                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5066                 cpus_setall(p->cpus_allowed);
5067                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5068                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5069
5070                 /*
5071                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
5072                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
5073                  * leave kernel.
5074                  */
5075                 if (p->mm && printk_ratelimit())
5076                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5077                                "longer affine to cpu%d\n",
5078                                p->pid, p->comm, dead_cpu);
5079         }
5080         if (!__migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu))
5081                 goto restart;
5082 }
5083
5084 /*
5085  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5086  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5087  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5088  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5089  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5090  */
5091 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5092 {
5093         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5094         unsigned long flags;
5095
5096         local_irq_save(flags);
5097         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5098         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5099         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5100         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5101         local_irq_restore(flags);
5102 }
5103
5104 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5105 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5106 {
5107         struct task_struct *p, *t;
5108
5109         write_lock_irq(&tasklist_lock);
5110
5111         do_each_thread(t, p) {
5112                 if (p == current)
5113                         continue;
5114
5115                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5116                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5117         } while_each_thread(t, p);
5118
5119         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
5120 }
5121
5122 /*
5123  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5124  * It does so by boosting its priority to highest possible and adding it to
5125  * the _front_ of the runqueue. Used by CPU offline code.
5126  */
5127 void sched_idle_next(void)
5128 {
5129         int this_cpu = smp_processor_id();
5130         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5131         struct task_struct *p = rq->idle;
5132         unsigned long flags;
5133
5134         /* cpu has to be offline */
5135         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5136
5137         /*
5138          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5139          * and interrupts disabled on the current cpu.
5140          */
5141         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5142
5143         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5144
5145         /* Add idle task to the _front_ of its priority queue: */
5146         activate_idle_task(p, rq);
5147
5148         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5149 }
5150
5151 /*
5152  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5153  * offline.
5154  */
5155 void idle_task_exit(void)
5156 {
5157         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5158
5159         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5160
5161         if (mm != &init_mm)
5162                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5163         mmdrop(mm);
5164 }
5165
5166 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5167 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5168 {
5169         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5170
5171         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5172         BUG_ON(p->exit_state != EXIT_ZOMBIE && p->exit_state != EXIT_DEAD);
5173
5174         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5175         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5176
5177         get_task_struct(p);
5178
5179         /*
5180          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5181          * that's OK.  No task can be added to this CPU, so iteration is
5182          * fine.
5183          * NOTE: interrupts should be left disabled  --dev@
5184          */
5185         spin_unlock(&rq->lock);
5186         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5187         spin_lock(&rq->lock);
5188
5189         put_task_struct(p);
5190 }
5191
5192 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5193 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5194 {
5195         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5196         struct task_struct *next;
5197
5198         for ( ; ; ) {
5199                 if (!rq->nr_running)
5200                         break;
5201                 next = pick_next_task(rq, rq->curr, rq_clock(rq));
5202                 if (!next)
5203                         break;
5204                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5205
5206         }
5207 }
5208 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5209
5210 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5211
5212 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5213         {CTL_UNNUMBERED, "sched_domain", NULL, 0, 0755, NULL, },
5214         {0,},
5215 };
5216
5217 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5218         {CTL_UNNUMBERED, "kernel", NULL, 0, 0755, sd_ctl_dir, },
5219         {0,},
5220 };
5221
5222 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5223 {
5224         struct ctl_table *entry =
5225                 kmalloc(n * sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5226
5227         BUG_ON(!entry);
5228         memset(entry, 0, n * sizeof(struct ctl_table));
5229
5230         return entry;
5231 }
5232
5233 static void
5234 set_table_entry(struct ctl_table *entry, int ctl_name,
5235                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5236                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5237 {
5238         entry->ctl_name = ctl_name;
5239         entry->procname = procname;
5240         entry->data = data;
5241         entry->maxlen = maxlen;
5242         entry->mode = mode;
5243         entry->proc_handler = proc_handler;
5244 }
5245
5246 static struct ctl_table *
5247 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5248 {
5249         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5250
5251         set_table_entry(&table[0], 1, "min_interval", &sd->min_interval,
5252                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5253         set_table_entry(&table[1], 2, "max_interval", &sd->max_interval,
5254                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5255         set_table_entry(&table[2], 3, "busy_idx", &sd->busy_idx,
5256                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5257         set_table_entry(&table[3], 4, "idle_idx", &sd->idle_idx,
5258                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5259         set_table_entry(&table[4], 5, "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5260                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5261         set_table_entry(&table[5], 6, "wake_idx", &sd->wake_idx,
5262                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5263         set_table_entry(&table[6], 7, "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5264                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5265         set_table_entry(&table[7], 8, "busy_factor", &sd->busy_factor,
5266                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5267         set_table_entry(&table[8], 9, "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5268                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5269         set_table_entry(&table[10], 11, "cache_nice_tries",
5270                 &sd->cache_nice_tries,
5271                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5272         set_table_entry(&table[12], 13, "flags", &sd->flags,
5273                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5274
5275         return table;
5276 }
5277
5278 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5279 {
5280         struct ctl_table *entry, *table;
5281         struct sched_domain *sd;
5282         int domain_num = 0, i;
5283         char buf[32];
5284
5285         for_each_domain(cpu, sd)
5286                 domain_num++;
5287         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5288
5289         i = 0;
5290         for_each_domain(cpu, sd) {
5291                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5292                 entry->ctl_name = i + 1;
5293                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5294                 entry->mode = 0755;
5295                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5296                 entry++;
5297                 i++;
5298         }
5299         return table;
5300 }
5301
5302 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5303 static void init_sched_domain_sysctl(void)
5304 {
5305         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5306         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5307         char buf[32];
5308
5309         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5310
5311         for (i = 0; i < cpu_num; i++, entry++) {
5312                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5313                 entry->ctl_name = i + 1;
5314                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5315                 entry->mode = 0755;
5316                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5317         }
5318         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5319 }
5320 #else
5321 static void init_sched_domain_sysctl(void)
5322 {
5323 }
5324 #endif
5325
5326 /*
5327  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5328  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5329  */
5330 static int __cpuinit
5331 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5332 {
5333         struct task_struct *p;
5334         int cpu = (long)hcpu;
5335         unsigned long flags;
5336         struct rq *rq;
5337
5338         switch (action) {
5339         case CPU_LOCK_ACQUIRE:
5340                 mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
5341                 break;
5342
5343         case CPU_UP_PREPARE:
5344         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5345                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5346                 if (IS_ERR(p))
5347                         return NOTIFY_BAD;
5348                 kthread_bind(p, cpu);
5349                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5350                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5351                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5352                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5353                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5354                 break;
5355
5356         case CPU_ONLINE:
5357         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5358                 /* Strictly unneccessary, as first user will wake it. */
5359                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5360                 break;
5361
5362 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5363         case CPU_UP_CANCELED:
5364         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5365                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5366                         break;
5367                 /* Unbind it from offline cpu so it can run.  Fall thru. */
5368                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5369                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5370                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5371                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5372                 break;
5373
5374         case CPU_DEAD:
5375         case CPU_DEAD_FROZEN:
5376                 migrate_live_tasks(cpu);
5377                 rq = cpu_rq(cpu);
5378                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5379                 rq->migration_thread = NULL;
5380                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5381                 rq = task_rq_lock(rq->idle, &flags);
5382                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5383                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5384                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5385                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5386                 migrate_dead_tasks(cpu);
5387                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5388                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5389                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5390
5391                 /* No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5392                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex.  Just wake up
5393                  * the requestors. */
5394                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5395                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5396                         struct migration_req *req;
5397
5398                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5399                                          struct migration_req, list);
5400                         list_del_init(&req->list);
5401                         complete(&req->done);
5402                 }
5403                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5404                 break;
5405 #endif
5406         case CPU_LOCK_RELEASE:
5407                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
5408                 break;
5409         }
5410         return NOTIFY_OK;
5411 }
5412
5413 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5414  * happens before everything else.
5415  */
5416 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5417         .notifier_call = migration_call,
5418         .priority = 10
5419 };
5420
5421 int __init migration_init(void)
5422 {
5423         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5424         int err;
5425
5426         /* Start one for the boot CPU: */
5427         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5428         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5429         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5430         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5431
5432         return 0;
5433 }
5434 #endif
5435
5436 #ifdef CONFIG_SMP
5437
5438 /* Number of possible processor ids */
5439 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5440 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5441
5442 #undef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5443 #ifdef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5444 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5445 {
5446         int level = 0;
5447
5448         if (!sd) {
5449                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5450                 return;
5451         }
5452
5453         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5454
5455         do {
5456                 int i;
5457                 char str[NR_CPUS];
5458                 struct sched_group *group = sd->groups;
5459                 cpumask_t groupmask;
5460
5461                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5462                 cpus_clear(groupmask);
5463
5464                 printk(KERN_DEBUG);
5465                 for (i = 0; i < level + 1; i++)
5466                         printk(" ");
5467                 printk("domain %d: ", level);
5468
5469                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5470                         printk("does not load-balance\n");
5471                         if (sd->parent)
5472                                 printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5473                                                 " has parent");
5474                         break;
5475                 }
5476
5477                 printk("span %s\n", str);
5478
5479                 if (!cpu_isset(cpu, sd->span))
5480                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5481                                         "CPU%d\n", cpu);
5482                 if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask))
5483                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5484                                         " CPU%d\n", cpu);
5485
5486                 printk(KERN_DEBUG);
5487                 for (i = 0; i < level + 2; i++)
5488                         printk(" ");
5489                 printk("groups:");
5490                 do {
5491                         if (!group) {
5492                                 printk("\n");
5493                                 printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5494                                 break;
5495                         }
5496
5497                         if (!group->__cpu_power) {
5498                                 printk("\n");
5499                                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5500                                                 "set\n");
5501                         }
5502
5503                         if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5504                                 printk("\n");
5505                                 printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5506                         }
5507
5508                         if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5509                                 printk("\n");
5510                                 printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5511                         }
5512
5513                         cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5514
5515                         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5516                         printk(" %s", str);
5517
5518                         group = group->next;
5519                 } while (group != sd->groups);
5520                 printk("\n");
5521
5522                 if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5523                         printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span "
5524                                         "domain->span\n");
5525
5526                 level++;
5527                 sd = sd->parent;
5528                 if (!sd)
5529                         continue;
5530
5531                 if (!cpus_subset(groupmask, sd->span))
5532                         printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5533                                 "of domain->span\n");
5534
5535         } while (sd);
5536 }
5537 #else
5538 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5539 #endif
5540
5541 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5542 {
5543         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
5544                 return 1;
5545
5546         /* Following flags need at least 2 groups */
5547         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5548                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5549                          SD_BALANCE_FORK |
5550                          SD_BALANCE_EXEC |
5551                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5552                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5553                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5554                         return 0;
5555         }
5556
5557         /* Following flags don't use groups */
5558         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
5559                          SD_WAKE_AFFINE |
5560                          SD_WAKE_BALANCE))
5561                 return 0;
5562
5563         return 1;
5564 }
5565
5566 static int
5567 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5568 {
5569         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5570
5571         if (sd_degenerate(parent))
5572                 return 1;
5573
5574         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
5575                 return 0;
5576
5577         /* Does parent contain flags not in child? */
5578         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
5579         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
5580                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
5581         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5582         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5583                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5584                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5585                                 SD_BALANCE_FORK |
5586                                 SD_BALANCE_EXEC |
5587                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5588                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5589         }
5590         if (~cflags & pflags)
5591                 return 0;
5592
5593         return 1;
5594 }
5595
5596 /*
5597  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain.  Callers must
5598  * hold the hotplug lock.
5599  */
5600 static void cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5601 {
5602         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5603         struct sched_domain *tmp;
5604
5605         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5606         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
5607                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5608                 if (!parent)
5609                         break;
5610                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5611                         tmp->parent = parent->parent;
5612                         if (parent->parent)
5613                                 parent->parent->child = tmp;
5614                 }
5615         }
5616
5617         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5618                 sd = sd->parent;
5619                 if (sd)
5620                         sd->child = NULL;
5621         }
5622
5623         sched_domain_debug(sd, cpu);
5624
5625         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5626 }
5627
5628 /* cpus with isolated domains */
5629 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
5630
5631 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5632 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5633 {
5634         int ints[NR_CPUS], i;
5635
5636         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5637         cpus_clear(cpu_isolated_map);
5638         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
5639                 if (ints[i] < NR_CPUS)
5640                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
5641         return 1;
5642 }
5643
5644 __setup ("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5645
5646 /*
5647  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
5648  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
5649  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
5650  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
5651  *
5652  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
5653  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5654  * and ->cpu_power to 0.
5655  */
5656 static void
5657 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
5658                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5659                                         struct sched_group **sg))
5660 {
5661         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5662         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
5663         int i;
5664
5665         for_each_cpu_mask(i, span) {
5666                 struct sched_group *sg;
5667                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
5668                 int j;
5669
5670                 if (cpu_isset(i, covered))
5671                         continue;
5672
5673                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
5674                 sg->__cpu_power = 0;
5675
5676                 for_each_cpu_mask(j, span) {
5677                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
5678                                 continue;
5679
5680                         cpu_set(j, covered);
5681                         cpu_set(j, sg->cpumask);
5682                 }
5683                 if (!first)
5684                         first = sg;
5685                 if (last)
5686                         last->next = sg;
5687                 last = sg;
5688         }
5689         last->next = first;
5690 }
5691
5692 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
5693
5694 #ifdef CONFIG_NUMA
5695
5696 /**
5697  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5698  * @node: node whose sched_domain we're building
5699  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5700  *
5701  * Find the next node to include in a given scheduling domain.  Simply
5702  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5703  *
5704  * Should use nodemask_t.
5705  */
5706 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
5707 {
5708         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
5709
5710         min_val = INT_MAX;
5711
5712         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5713                 /* Start at @node */
5714                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
5715
5716                 if (!nr_cpus_node(n))
5717                         continue;
5718
5719                 /* Skip already used nodes */
5720                 if (test_bit(n, used_nodes))
5721                         continue;
5722
5723                 /* Simple min distance search */
5724                 val = node_distance(node, n);
5725
5726                 if (val < min_val) {
5727                         min_val = val;
5728                         best_node = n;
5729                 }
5730         }
5731
5732         set_bit(best_node, used_nodes);
5733         return best_node;
5734 }
5735
5736 /**
5737  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5738  * @node: node whose cpumask we're constructing
5739  * @size: number of nodes to include in this span
5740  *
5741  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span.  It
5742  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5743  * out optimally.
5744  */
5745 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
5746 {
5747         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5748         cpumask_t span, nodemask;
5749         int i;
5750
5751         cpus_clear(span);
5752         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5753
5754         nodemask = node_to_cpumask(node);
5755         cpus_or(span, span, nodemask);
5756         set_bit(node, used_nodes);
5757
5758         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5759                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
5760
5761                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
5762                 cpus_or(span, span, nodemask);
5763         }
5764
5765         return span;
5766 }
5767 #endif
5768
5769 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5770
5771 /*
5772  * SMT sched-domains:
5773  */
5774 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5775 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
5776 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
5777
5778 static int cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5779                             struct sched_group **sg)
5780 {
5781         if (sg)
5782                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
5783         return cpu;
5784 }
5785 #endif
5786
5787 /*
5788  * multi-core sched-domains:
5789  */
5790 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5791 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
5792 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
5793 #endif
5794
5795 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5796 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5797                              struct sched_group **sg)
5798 {
5799         int group;
5800         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5801         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5802         group = first_cpu(mask);
5803         if (sg)
5804                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
5805         return group;
5806 }
5807 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
5808 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5809                              struct sched_group **sg)
5810 {
5811         if (sg)
5812                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
5813         return cpu;
5814 }
5815 #endif
5816
5817 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
5818 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
5819
5820 static int cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5821                              struct sched_group **sg)
5822 {
5823         int group;
5824 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5825         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
5826         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5827         group = first_cpu(mask);
5828 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5829         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5830         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5831         group = first_cpu(mask);
5832 #else
5833         group = cpu;
5834 #endif
5835         if (sg)
5836                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
5837         return group;
5838 }
5839
5840 #ifdef CONFIG_NUMA
5841 /*
5842  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
5843  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
5844  * gets dynamically allocated.
5845  */
5846 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
5847 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
5848
5849 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
5850 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
5851
5852 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5853                                  struct sched_group **sg)
5854 {
5855         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
5856         int group;
5857
5858         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5859         group = first_cpu(nodemask);
5860
5861         if (sg)
5862                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
5863         return group;
5864 }
5865
5866 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
5867 {
5868         struct sched_group *sg = group_head;
5869         int j;
5870
5871         if (!sg)
5872                 return;
5873 next_sg:
5874         for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
5875                 struct sched_domain *sd;
5876
5877                 sd = &per_cpu(phys_domains, j);
5878                 if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
5879                         /*
5880                          * Only add "power" once for each
5881                          * physical package.
5882                          */
5883                         continue;
5884                 }
5885
5886                 sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
5887         }
5888         sg = sg->next;
5889         if (sg != group_head)
5890                 goto next_sg;
5891 }
5892 #endif
5893
5894 #ifdef CONFIG_NUMA
5895 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
5896 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5897 {
5898         int cpu, i;
5899
5900         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
5901                 struct sched_group **sched_group_nodes
5902                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
5903
5904                 if (!sched_group_nodes)
5905                         continue;
5906
5907                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5908                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
5909                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
5910
5911                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5912                         if (cpus_empty(nodemask))
5913                                 continue;
5914
5915                         if (sg == NULL)
5916                                 continue;
5917                         sg = sg->next;
5918 next_sg:
5919                         oldsg = sg;
5920                         sg = sg->next;
5921                         kfree(oldsg);
5922                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
5923                                 goto next_sg;
5924                 }
5925                 kfree(sched_group_nodes);
5926                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
5927         }
5928 }
5929 #else
5930 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5931 {
5932 }
5933 #endif
5934
5935 /*
5936  * Initialize sched groups cpu_power.
5937  *
5938  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5939  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5940  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5941  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5942  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5943  * less cpu_power.
5944  *
5945  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
5946  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
5947  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
5948  */
5949 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5950 {
5951         struct sched_domain *child;
5952         struct sched_group *group;
5953
5954         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
5955
5956         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
5957                 return;
5958
5959         child = sd->child;
5960
5961         sd->groups->__cpu_power = 0;
5962
5963         /*
5964          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
5965          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
5966          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
5967          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
5968          * same sched domain.
5969          */
5970         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
5971                        (child->flags &
5972                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
5973                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
5974                 return;
5975         }
5976
5977         /*
5978          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
5979          */
5980         group = child->groups;
5981         do {
5982                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
5983                 group = group->next;
5984         } while (group != child->groups);
5985 }
5986
5987 /*
5988  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
5989  * to the individual cpus
5990  */
5991 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
5992 {
5993         int i;
5994 #ifdef CONFIG_NUMA
5995         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
5996         int sd_allnodes = 0;
5997
5998         /*
5999          * Allocate the per-node list of sched groups
6000          */
6001         sched_group_nodes = kzalloc(sizeof(struct sched_group *)*MAX_NUMNODES,
6002                                            GFP_KERNEL);
6003         if (!sched_group_nodes) {
6004                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6005                 return -ENOMEM;
6006         }
6007         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6008 #endif
6009
6010         /*
6011          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6012          */
6013         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6014                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6015                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6016
6017                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6018
6019 #ifdef CONFIG_NUMA
6020                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6021                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6022                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6023                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6024                         sd->span = *cpu_map;
6025                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6026                         p = sd;
6027                         sd_allnodes = 1;
6028                 } else
6029                         p = NULL;
6030
6031                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6032                 *sd = SD_NODE_INIT;
6033                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6034                 sd->parent = p;
6035                 if (p)
6036                         p->child = sd;
6037                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6038 #endif
6039
6040                 p = sd;
6041                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6042                 *sd = SD_CPU_INIT;
6043                 sd->span = nodemask;
6044                 sd->parent = p;
6045                 if (p)
6046                         p->child = sd;
6047                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6048
6049 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6050                 p = sd;
6051                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6052                 *sd = SD_MC_INIT;
6053                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6054                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6055                 sd->parent = p;
6056                 p->child = sd;
6057                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6058 #endif
6059
6060 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6061                 p = sd;
6062                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6063                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6064                 sd->span = cpu_sibling_map[i];
6065                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6066                 sd->parent = p;
6067                 p->child = sd;
6068                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6069 #endif
6070         }
6071
6072 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6073         /* Set up CPU (sibling) groups */
6074         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6075                 cpumask_t this_sibling_map = cpu_sibling_map[i];
6076                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6077                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6078                         continue;
6079
6080                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
6081                                         &cpu_to_cpu_group);
6082         }
6083 #endif
6084
6085 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6086         /* Set up multi-core groups */
6087         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6088                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6089                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6090                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6091                         continue;
6092                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
6093                                         &cpu_to_core_group);
6094         }
6095 #endif
6096
6097         /* Set up physical groups */
6098         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6099                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6100
6101                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6102                 if (cpus_empty(nodemask))
6103                         continue;
6104
6105                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6106         }
6107
6108 #ifdef CONFIG_NUMA
6109         /* Set up node groups */
6110         if (sd_allnodes)
6111                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map,
6112                                         &cpu_to_allnodes_group);
6113
6114         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6115                 /* Set up node groups */
6116                 struct sched_group *sg, *prev;
6117                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6118                 cpumask_t domainspan;
6119                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6120                 int j;
6121
6122                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6123                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6124                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6125                         continue;
6126                 }
6127
6128                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6129                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6130
6131                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6132                 if (!sg) {
6133                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6134                                 "node %d\n", i);
6135                         goto error;
6136                 }
6137                 sched_group_nodes[i] = sg;
6138                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6139                         struct sched_domain *sd;
6140
6141                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6142                         sd->groups = sg;
6143                 }
6144                 sg->__cpu_power = 0;
6145                 sg->cpumask = nodemask;
6146                 sg->next = sg;
6147                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6148                 prev = sg;
6149
6150                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6151                         cpumask_t tmp, notcovered;
6152                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6153
6154                         cpus_complement(notcovered, covered);
6155                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6156                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6157                         if (cpus_empty(tmp))
6158                                 break;
6159
6160                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6161                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6162                         if (cpus_empty(tmp))
6163                                 continue;
6164
6165                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6166                                           GFP_KERNEL, i);
6167                         if (!sg) {
6168                                 printk(KERN_WARNING
6169                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6170                                 goto error;
6171                         }
6172                         sg->__cpu_power = 0;
6173                         sg->cpumask = tmp;
6174                         sg->next = prev->next;
6175                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6176                         prev->next = sg;
6177                         prev = sg;
6178                 }
6179         }
6180 #endif
6181
6182         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6183 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6184         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6185                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6186
6187                 init_sched_groups_power(i, sd);
6188         }
6189 #endif
6190 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6191         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6192                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
6193
6194                 init_sched_groups_power(i, sd);
6195         }
6196 #endif
6197
6198         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6199                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6200
6201                 init_sched_groups_power(i, sd);
6202         }
6203
6204 #ifdef CONFIG_NUMA
6205         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6206                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6207
6208         if (sd_allnodes) {
6209                 struct sched_group *sg;
6210
6211                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6212                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6213         }
6214 #endif
6215
6216         /* Attach the domains */
6217         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6218                 struct sched_domain *sd;
6219 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6220                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6221 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6222                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6223 #else
6224                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6225 #endif
6226                 cpu_attach_domain(sd, i);
6227         }
6228
6229         return 0;
6230
6231 #ifdef CONFIG_NUMA
6232 error:
6233         free_sched_groups(cpu_map);
6234         return -ENOMEM;
6235 #endif
6236 }
6237 /*
6238  * Set up scheduler domains and groups.  Callers must hold the hotplug lock.
6239  */
6240 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6241 {
6242         cpumask_t cpu_default_map;
6243         int err;
6244
6245         /*
6246          * Setup mask for cpus without special case scheduling requirements.
6247          * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6248          * exclude other special cases in the future.
6249          */
6250         cpus_andnot(cpu_default_map, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6251
6252         err = build_sched_domains(&cpu_default_map);
6253
6254         return err;
6255 }
6256
6257 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6258 {
6259         free_sched_groups(cpu_map);
6260 }
6261
6262 /*
6263  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6264  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6265  */
6266 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6267 {
6268         int i;
6269
6270         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6271                 cpu_attach_domain(NULL, i);
6272         synchronize_sched();
6273         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6274 }
6275
6276 /*
6277  * Partition sched domains as specified by the cpumasks below.
6278  * This attaches all cpus from the cpumasks to the NULL domain,
6279  * waits for a RCU quiescent period, recalculates sched
6280  * domain information and then attaches them back to the
6281  * correct sched domains
6282  * Call with hotplug lock held
6283  */
6284 int partition_sched_domains(cpumask_t *partition1, cpumask_t *partition2)
6285 {
6286         cpumask_t change_map;
6287         int err = 0;
6288
6289         cpus_and(*partition1, *partition1, cpu_online_map);
6290         cpus_and(*partition2, *partition2, cpu_online_map);
6291         cpus_or(change_map, *partition1, *partition2);
6292
6293         /* Detach sched domains from all of the affected cpus */
6294         detach_destroy_domains(&change_map);
6295         if (!cpus_empty(*partition1))
6296                 err = build_sched_domains(partition1);
6297         if (!err && !cpus_empty(*partition2))
6298                 err = build_sched_domains(partition2);
6299
6300         return err;
6301 }
6302
6303 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6304 int arch_reinit_sched_domains(void)
6305 {
6306         int err;
6307
6308         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6309         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6310         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6311         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6312
6313         return err;
6314 }
6315
6316 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6317 {
6318         int ret;
6319
6320         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6321                 return -EINVAL;
6322
6323         if (smt)
6324                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6325         else
6326                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6327
6328         ret = arch_reinit_sched_domains();
6329
6330         return ret ? ret : count;
6331 }
6332
6333 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6334 {
6335         int err = 0;
6336
6337 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6338         if (smt_capable())
6339                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6340                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6341 #endif
6342 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6343         if (!err && mc_capable())
6344                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6345                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6346 #endif
6347         return err;
6348 }
6349 #endif
6350
6351 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6352 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6353 {
6354         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6355 }
6356 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6357                                             const char *buf, size_t count)
6358 {
6359         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6360 }
6361 SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6362             sched_mc_power_savings_store);
6363 #endif
6364
6365 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6366 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6367 {
6368         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6369 }
6370 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6371                                              const char *buf, size_t count)
6372 {
6373         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6374 }
6375 SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6376             sched_smt_power_savings_store);
6377 #endif
6378
6379 /*
6380  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy.  The domains
6381  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
6382  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
6383  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
6384  */
6385 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
6386                                 unsigned long action, void *hcpu)
6387 {
6388         switch (action) {
6389         case CPU_UP_PREPARE:
6390         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6391         case CPU_DOWN_PREPARE:
6392         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6393                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6394                 return NOTIFY_OK;
6395
6396         case CPU_UP_CANCELED:
6397         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6398         case CPU_DOWN_FAILED:
6399         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6400         case CPU_ONLINE:
6401         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6402         case CPU_DEAD:
6403         case CPU_DEAD_FROZEN:
6404                 /*
6405                  * Fall through and re-initialise the domains.
6406                  */
6407                 break;
6408         default:
6409                 return NOTIFY_DONE;
6410         }
6411
6412         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
6413         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6414
6415         return NOTIFY_OK;
6416 }
6417
6418 void __init sched_init_smp(void)
6419 {
6420         cpumask_t non_isolated_cpus;
6421
6422         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6423         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6424         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
6425         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
6426                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6427         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6428         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
6429         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
6430
6431         init_sched_domain_sysctl();
6432
6433         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6434         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
6435                 BUG();
6436         sched_init_granularity();
6437 }
6438 #else
6439 void __init sched_init_smp(void)
6440 {
6441         sched_init_granularity();
6442 }
6443 #endif /* CONFIG_SMP */
6444
6445 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6446 {
6447         /* Linker adds these: start and end of __sched functions */
6448         extern char __sched_text_start[], __sched_text_end[];
6449
6450         return in_lock_functions(addr) ||
6451                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6452                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6453 }
6454
6455 static inline void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
6456 {
6457         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
6458         cfs_rq->fair_clock = 1;
6459 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6460         cfs_rq->rq = rq;
6461 #endif
6462 }
6463
6464 void __init sched_init(void)
6465 {
6466         u64 now = sched_clock();
6467         int highest_cpu = 0;
6468         int i, j;
6469
6470         /*
6471          * Link up the scheduling class hierarchy:
6472          */
6473         rt_sched_class.next = &fair_sched_class;
6474         fair_sched_class.next = &idle_sched_class;
6475         idle_sched_class.next = NULL;
6476
6477         for_each_possible_cpu(i) {
6478                 struct rt_prio_array *array;
6479                 struct rq *rq;
6480
6481                 rq = cpu_rq(i);
6482                 spin_lock_init(&rq->lock);
6483                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
6484                 rq->nr_running = 0;
6485                 rq->clock = 1;
6486                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
6487 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6488                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6489                 list_add(&rq->cfs.leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
6490 #endif
6491                 rq->ls.load_update_last = now;
6492                 rq->ls.load_update_start = now;
6493
6494                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6495                         rq->cpu_load[j] = 0;
6496 #ifdef CONFIG_SMP
6497                 rq->sd = NULL;
6498                 rq->active_balance = 0;
6499                 rq->next_balance = jiffies;
6500                 rq->push_cpu = 0;
6501                 rq->cpu = i;
6502                 rq->migration_thread = NULL;
6503                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
6504 #endif
6505                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6506
6507                 array = &rq->rt.active;
6508                 for (j = 0; j < MAX_RT_PRIO; j++) {
6509                         INIT_LIST_HEAD(array->queue + j);
6510                         __clear_bit(j, array->bitmap);
6511                 }
6512                 highest_cpu = i;
6513                 /* delimiter for bitsearch: */
6514                 __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
6515         }
6516
6517         set_load_weight(&init_task);
6518
6519 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6520         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6521 #endif
6522
6523 #ifdef CONFIG_SMP
6524         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
6525         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
6526 #endif
6527
6528 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6529         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
6530 #endif
6531
6532         /*
6533          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6534          */
6535         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6536         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6537
6538         /*
6539          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6540          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6541          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6542          * when this runqueue becomes "idle".
6543          */
6544         init_idle(current, smp_processor_id());
6545         /*
6546          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6547          */
6548         current->sched_class = &fair_sched_class;
6549 }
6550
6551 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6552 void __might_sleep(char *file, int line)
6553 {
6554 #ifdef in_atomic
6555         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6556
6557         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
6558             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
6559                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6560                         return;
6561                 prev_jiffy = jiffies;
6562                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
6563                                 " context at %s:%d\n", file, line);
6564                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
6565                         in_atomic(), irqs_disabled());
6566                 debug_show_held_locks(current);
6567                 if (irqs_disabled())
6568                         print_irqtrace_events(current);
6569                 dump_stack();
6570         }
6571 #endif
6572 }
6573 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6574 #endif
6575
6576 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6577 void normalize_rt_tasks(void)
6578 {
6579         struct task_struct *g, *p;
6580         unsigned long flags;
6581         struct rq *rq;
6582         int on_rq;
6583
6584         read_lock_irq(&tasklist_lock);
6585         do_each_thread(g, p) {
6586                 p->se.fair_key                  = 0;
6587                 p->se.wait_runtime              = 0;
6588                 p->se.exec_start                = 0;
6589                 p->se.wait_start_fair           = 0;
6590                 p->se.sleep_start_fair          = 0;
6591 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6592                 p->se.wait_start                = 0;
6593                 p->se.sleep_start               = 0;
6594                 p->se.block_start               = 0;
6595 #endif
6596                 task_rq(p)->cfs.fair_clock      = 0;
6597                 task_rq(p)->clock               = 0;
6598
6599                 if (!rt_task(p)) {
6600                         /*
6601                          * Renice negative nice level userspace
6602                          * tasks back to 0:
6603                          */
6604                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6605                                 set_user_nice(p, 0);
6606                         continue;
6607                 }
6608
6609                 spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6610                 rq = __task_rq_lock(p);
6611 #ifdef CONFIG_SMP
6612                 /*
6613                  * Do not touch the migration thread:
6614                  */
6615                 if (p == rq->migration_thread)
6616                         goto out_unlock;
6617 #endif
6618
6619                 on_rq = p->se.on_rq;
6620                 if (on_rq)
6621                         deactivate_task(task_rq(p), p, 0);
6622                 __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6623                 if (on_rq) {
6624                         activate_task(task_rq(p), p, 0);
6625                         resched_task(rq->curr);
6626                 }
6627 #ifdef CONFIG_SMP
6628  out_unlock:
6629 #endif
6630                 __task_rq_unlock(rq);
6631                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6632         } while_each_thread(g, p);
6633
6634         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
6635 }
6636
6637 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6638
6639 #ifdef CONFIG_IA64
6640 /*
6641  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
6642  *
6643  * They can only be called when the whole system has been
6644  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6645  * activity can take place. Using them for anything else would
6646  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6647  * under any other configuration.
6648  */
6649
6650 /**
6651  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6652  * @cpu: the processor in question.
6653  *
6654  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6655  */
6656 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6657 {
6658         return cpu_curr(cpu);
6659 }
6660
6661 /**
6662  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6663  * @cpu: the processor in question.
6664  * @p: the task pointer to set.
6665  *
6666  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6667  * are serviced on a separate stack.  It allows the architecture to switch the
6668  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner.  This function
6669  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6670  * and caller must save the original value of the current task (see
6671  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6672  * re-starting the system.
6673  *
6674  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6675  */
6676 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6677 {
6678         cpu_curr(cpu) = p;
6679 }
6680
6681 #endif