Merge branch 'master' of master.kernel.org:/pub/scm/linux/kernel/git/davem/sparc-2.6
[linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  */
26
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/module.h>
29 #include <linux/nmi.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/uaccess.h>
32 #include <linux/highmem.h>
33 #include <linux/smp_lock.h>
34 #include <asm/mmu_context.h>
35 #include <linux/interrupt.h>
36 #include <linux/capability.h>
37 #include <linux/completion.h>
38 #include <linux/kernel_stat.h>
39 #include <linux/debug_locks.h>
40 #include <linux/security.h>
41 #include <linux/notifier.h>
42 #include <linux/profile.h>
43 #include <linux/freezer.h>
44 #include <linux/vmalloc.h>
45 #include <linux/blkdev.h>
46 #include <linux/delay.h>
47 #include <linux/smp.h>
48 #include <linux/threads.h>
49 #include <linux/timer.h>
50 #include <linux/rcupdate.h>
51 #include <linux/cpu.h>
52 #include <linux/cpuset.h>
53 #include <linux/percpu.h>
54 #include <linux/kthread.h>
55 #include <linux/seq_file.h>
56 #include <linux/sysctl.h>
57 #include <linux/syscalls.h>
58 #include <linux/times.h>
59 #include <linux/tsacct_kern.h>
60 #include <linux/kprobes.h>
61 #include <linux/delayacct.h>
62 #include <linux/reciprocal_div.h>
63 #include <linux/unistd.h>
64
65 #include <asm/tlb.h>
66
67 /*
68  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
69  * This is default implementation.
70  * Architectures and sub-architectures can override this.
71  */
72 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
73 {
74         return (unsigned long long)jiffies * (1000000000 / HZ);
75 }
76
77 /*
78  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
79  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
80  * and back.
81  */
82 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
83 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
84 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
85
86 /*
87  * 'User priority' is the nice value converted to something we
88  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
89  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
90  */
91 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
92 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
93 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
94
95 /*
96  * Some helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
97  */
98 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((TIME) / (1000000000 / HZ))
99 #define JIFFIES_TO_NS(TIME)     ((TIME) * (1000000000 / HZ))
100
101 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
102 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
103
104 /*
105  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
106  *
107  * Minimum timeslice is 5 msecs (or 1 jiffy, whichever is larger),
108  * default timeslice is 100 msecs, maximum timeslice is 800 msecs.
109  * Timeslices get refilled after they expire.
110  */
111 #define MIN_TIMESLICE           max(5 * HZ / 1000, 1)
112 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
113
114 #ifdef CONFIG_SMP
115 /*
116  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
117  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
118  */
119 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
120 {
121         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
122 }
123
124 /*
125  * Each time a sched group cpu_power is changed,
126  * we must compute its reciprocal value
127  */
128 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
129 {
130         sg->__cpu_power += val;
131         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
132 }
133 #endif
134
135 #define SCALE_PRIO(x, prio) \
136         max(x * (MAX_PRIO - prio) / (MAX_USER_PRIO / 2), MIN_TIMESLICE)
137
138 /*
139  * static_prio_timeslice() scales user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
140  * to time slice values: [800ms ... 100ms ... 5ms]
141  */
142 static unsigned int static_prio_timeslice(int static_prio)
143 {
144         if (static_prio == NICE_TO_PRIO(19))
145                 return 1;
146
147         if (static_prio < NICE_TO_PRIO(0))
148                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE * 4, static_prio);
149         else
150                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE, static_prio);
151 }
152
153 static inline int rt_policy(int policy)
154 {
155         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
156                 return 1;
157         return 0;
158 }
159
160 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
161 {
162         return rt_policy(p->policy);
163 }
164
165 /*
166  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
167  */
168 struct rt_prio_array {
169         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
170         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
171 };
172
173 struct load_stat {
174         struct load_weight load;
175         u64 load_update_start, load_update_last;
176         unsigned long delta_fair, delta_exec, delta_stat;
177 };
178
179 /* CFS-related fields in a runqueue */
180 struct cfs_rq {
181         struct load_weight load;
182         unsigned long nr_running;
183
184         s64 fair_clock;
185         u64 exec_clock;
186         s64 wait_runtime;
187         u64 sleeper_bonus;
188         unsigned long wait_runtime_overruns, wait_runtime_underruns;
189
190         struct rb_root tasks_timeline;
191         struct rb_node *rb_leftmost;
192         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
193 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
194         /* 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
195          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
196          */
197         struct sched_entity *curr;
198         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
199
200         /* leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
201          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
202          * (like users, containers etc.)
203          *
204          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
205          * list is used during load balance.
206          */
207         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* Better name : task_cfs_rq_list? */
208 #endif
209 };
210
211 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
212 struct rt_rq {
213         struct rt_prio_array active;
214         int rt_load_balance_idx;
215         struct list_head *rt_load_balance_head, *rt_load_balance_curr;
216 };
217
218 /*
219  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
220  *
221  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
222  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
223  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
224  */
225 struct rq {
226         spinlock_t lock;        /* runqueue lock */
227
228         /*
229          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
230          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
231          */
232         unsigned long nr_running;
233         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
234         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
235         unsigned char idle_at_tick;
236 #ifdef CONFIG_NO_HZ
237         unsigned char in_nohz_recently;
238 #endif
239         struct load_stat ls;    /* capture load from *all* tasks on this cpu */
240         unsigned long nr_load_updates;
241         u64 nr_switches;
242
243         struct cfs_rq cfs;
244 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
245         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* list of leaf cfs_rq on this cpu */
246 #endif
247         struct rt_rq  rt;
248
249         /*
250          * This is part of a global counter where only the total sum
251          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
252          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
253          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
254          */
255         unsigned long nr_uninterruptible;
256
257         struct task_struct *curr, *idle;
258         unsigned long next_balance;
259         struct mm_struct *prev_mm;
260
261         u64 clock, prev_clock_raw;
262         s64 clock_max_delta;
263
264         unsigned int clock_warps, clock_overflows;
265         unsigned int clock_unstable_events;
266
267         atomic_t nr_iowait;
268
269 #ifdef CONFIG_SMP
270         struct sched_domain *sd;
271
272         /* For active balancing */
273         int active_balance;
274         int push_cpu;
275         int cpu;                /* cpu of this runqueue */
276
277         struct task_struct *migration_thread;
278         struct list_head migration_queue;
279 #endif
280
281 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
282         /* latency stats */
283         struct sched_info rq_sched_info;
284
285         /* sys_sched_yield() stats */
286         unsigned long yld_exp_empty;
287         unsigned long yld_act_empty;
288         unsigned long yld_both_empty;
289         unsigned long yld_cnt;
290
291         /* schedule() stats */
292         unsigned long sched_switch;
293         unsigned long sched_cnt;
294         unsigned long sched_goidle;
295
296         /* try_to_wake_up() stats */
297         unsigned long ttwu_cnt;
298         unsigned long ttwu_local;
299 #endif
300         struct lock_class_key rq_lock_key;
301 };
302
303 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
304 static DEFINE_MUTEX(sched_hotcpu_mutex);
305
306 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
307 {
308         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
309 }
310
311 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
312 {
313 #ifdef CONFIG_SMP
314         return rq->cpu;
315 #else
316         return 0;
317 #endif
318 }
319
320 /*
321  * Per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give us:
322  */
323 static unsigned long long __rq_clock(struct rq *rq)
324 {
325         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
326         u64 now = sched_clock();
327         s64 delta = now - prev_raw;
328         u64 clock = rq->clock;
329
330         /*
331          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
332          */
333         if (unlikely(delta < 0)) {
334                 clock++;
335                 rq->clock_warps++;
336         } else {
337                 /*
338                  * Catch too large forward jumps too:
339                  */
340                 if (unlikely(delta > 2*TICK_NSEC)) {
341                         clock++;
342                         rq->clock_overflows++;
343                 } else {
344                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
345                                 rq->clock_max_delta = delta;
346                         clock += delta;
347                 }
348         }
349
350         rq->prev_clock_raw = now;
351         rq->clock = clock;
352
353         return clock;
354 }
355
356 static inline unsigned long long rq_clock(struct rq *rq)
357 {
358         int this_cpu = smp_processor_id();
359
360         if (this_cpu == cpu_of(rq))
361                 return __rq_clock(rq);
362
363         return rq->clock;
364 }
365
366 /*
367  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
368  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
369  *
370  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
371  * preempt-disabled sections.
372  */
373 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
374         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
375
376 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
377 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
378 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
379 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
380
381 /*
382  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
383  * clock constructed from sched_clock():
384  */
385 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
386 {
387         unsigned long long now;
388         unsigned long flags;
389
390         local_irq_save(flags);
391         now = rq_clock(cpu_rq(cpu));
392         local_irq_restore(flags);
393
394         return now;
395 }
396
397 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
398 /* Change a task's ->cfs_rq if it moves across CPUs */
399 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p)
400 {
401         p->se.cfs_rq = &task_rq(p)->cfs;
402 }
403 #else
404 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p)
405 {
406 }
407 #endif
408
409 #ifndef prepare_arch_switch
410 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
411 #endif
412 #ifndef finish_arch_switch
413 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
414 #endif
415
416 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
417 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
418 {
419         return rq->curr == p;
420 }
421
422 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
423 {
424 }
425
426 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
427 {
428 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
429         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
430         rq->lock.owner = current;
431 #endif
432         /*
433          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
434          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
435          * prev into current:
436          */
437         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
438
439         spin_unlock_irq(&rq->lock);
440 }
441
442 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
443 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
444 {
445 #ifdef CONFIG_SMP
446         return p->oncpu;
447 #else
448         return rq->curr == p;
449 #endif
450 }
451
452 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
453 {
454 #ifdef CONFIG_SMP
455         /*
456          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
457          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
458          * here.
459          */
460         next->oncpu = 1;
461 #endif
462 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
463         spin_unlock_irq(&rq->lock);
464 #else
465         spin_unlock(&rq->lock);
466 #endif
467 }
468
469 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
470 {
471 #ifdef CONFIG_SMP
472         /*
473          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
474          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
475          * finished.
476          */
477         smp_wmb();
478         prev->oncpu = 0;
479 #endif
480 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
481         local_irq_enable();
482 #endif
483 }
484 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
485
486 /*
487  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
488  * Must be called interrupts disabled.
489  */
490 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
491         __acquires(rq->lock)
492 {
493         struct rq *rq;
494
495 repeat_lock_task:
496         rq = task_rq(p);
497         spin_lock(&rq->lock);
498         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
499                 spin_unlock(&rq->lock);
500                 goto repeat_lock_task;
501         }
502         return rq;
503 }
504
505 /*
506  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
507  * interrupts.  Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
508  * explicitly disabling preemption.
509  */
510 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
511         __acquires(rq->lock)
512 {
513         struct rq *rq;
514
515 repeat_lock_task:
516         local_irq_save(*flags);
517         rq = task_rq(p);
518         spin_lock(&rq->lock);
519         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
520                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
521                 goto repeat_lock_task;
522         }
523         return rq;
524 }
525
526 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
527         __releases(rq->lock)
528 {
529         spin_unlock(&rq->lock);
530 }
531
532 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
533         __releases(rq->lock)
534 {
535         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
536 }
537
538 /*
539  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
540  */
541 static inline struct rq *this_rq_lock(void)
542         __acquires(rq->lock)
543 {
544         struct rq *rq;
545
546         local_irq_disable();
547         rq = this_rq();
548         spin_lock(&rq->lock);
549
550         return rq;
551 }
552
553 /*
554  * CPU frequency is/was unstable - start new by setting prev_clock_raw:
555  */
556 void sched_clock_unstable_event(void)
557 {
558         unsigned long flags;
559         struct rq *rq;
560
561         rq = task_rq_lock(current, &flags);
562         rq->prev_clock_raw = sched_clock();
563         rq->clock_unstable_events++;
564         task_rq_unlock(rq, &flags);
565 }
566
567 /*
568  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
569  *
570  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
571  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
572  * the target CPU.
573  */
574 #ifdef CONFIG_SMP
575
576 #ifndef tsk_is_polling
577 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
578 #endif
579
580 static void resched_task(struct task_struct *p)
581 {
582         int cpu;
583
584         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
585
586         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
587                 return;
588
589         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
590
591         cpu = task_cpu(p);
592         if (cpu == smp_processor_id())
593                 return;
594
595         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
596         smp_mb();
597         if (!tsk_is_polling(p))
598                 smp_send_reschedule(cpu);
599 }
600
601 static void resched_cpu(int cpu)
602 {
603         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
604         unsigned long flags;
605
606         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
607                 return;
608         resched_task(cpu_curr(cpu));
609         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
610 }
611 #else
612 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
613 {
614         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
615         set_tsk_need_resched(p);
616 }
617 #endif
618
619 static u64 div64_likely32(u64 divident, unsigned long divisor)
620 {
621 #if BITS_PER_LONG == 32
622         if (likely(divident <= 0xffffffffULL))
623                 return (u32)divident / divisor;
624         do_div(divident, divisor);
625
626         return divident;
627 #else
628         return divident / divisor;
629 #endif
630 }
631
632 #if BITS_PER_LONG == 32
633 # define WMULT_CONST    (~0UL)
634 #else
635 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
636 #endif
637
638 #define WMULT_SHIFT     32
639
640 static inline unsigned long
641 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
642                 struct load_weight *lw)
643 {
644         u64 tmp;
645
646         if (unlikely(!lw->inv_weight))
647                 lw->inv_weight = WMULT_CONST / lw->weight;
648
649         tmp = (u64)delta_exec * weight;
650         /*
651          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
652          */
653         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST)) {
654                 tmp = ((tmp >> WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight)
655                                 >> (WMULT_SHIFT/2);
656         } else {
657                 tmp = (tmp * lw->inv_weight) >> WMULT_SHIFT;
658         }
659
660         return (unsigned long)min(tmp, (u64)sysctl_sched_runtime_limit);
661 }
662
663 static inline unsigned long
664 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
665 {
666         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
667 }
668
669 static void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
670 {
671         lw->weight += inc;
672         lw->inv_weight = 0;
673 }
674
675 static void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
676 {
677         lw->weight -= dec;
678         lw->inv_weight = 0;
679 }
680
681 static void __update_curr_load(struct rq *rq, struct load_stat *ls)
682 {
683         if (rq->curr != rq->idle && ls->load.weight) {
684                 ls->delta_exec += ls->delta_stat;
685                 ls->delta_fair += calc_delta_fair(ls->delta_stat, &ls->load);
686                 ls->delta_stat = 0;
687         }
688 }
689
690 /*
691  * Update delta_exec, delta_fair fields for rq.
692  *
693  * delta_fair clock advances at a rate inversely proportional to
694  * total load (rq->ls.load.weight) on the runqueue, while
695  * delta_exec advances at the same rate as wall-clock (provided
696  * cpu is not idle).
697  *
698  * delta_exec / delta_fair is a measure of the (smoothened) load on this
699  * runqueue over any given interval. This (smoothened) load is used
700  * during load balance.
701  *
702  * This function is called /before/ updating rq->ls.load
703  * and when switching tasks.
704  */
705 static void update_curr_load(struct rq *rq, u64 now)
706 {
707         struct load_stat *ls = &rq->ls;
708         u64 start;
709
710         start = ls->load_update_start;
711         ls->load_update_start = now;
712         ls->delta_stat += now - start;
713         /*
714          * Stagger updates to ls->delta_fair. Very frequent updates
715          * can be expensive.
716          */
717         if (ls->delta_stat >= sysctl_sched_stat_granularity)
718                 __update_curr_load(rq, ls);
719 }
720
721 /*
722  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
723  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
724  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
725  * scheduling class and "nice" value.  For SCHED_NORMAL tasks this is just a
726  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
727  * slice expiry etc.
728  */
729
730 /*
731  * Assume: static_prio_timeslice(NICE_TO_PRIO(0)) == DEF_TIMESLICE
732  * If static_prio_timeslice() is ever changed to break this assumption then
733  * this code will need modification
734  */
735 #define TIME_SLICE_NICE_ZERO DEF_TIMESLICE
736 #define load_weight(lp) \
737         (((lp) * SCHED_LOAD_SCALE) / TIME_SLICE_NICE_ZERO)
738 #define PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(prio) \
739         load_weight(static_prio_timeslice(prio))
740 #define RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(rp) \
741         (PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(MAX_RT_PRIO) + load_weight(rp))
742
743 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
744 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
745
746 /*
747  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
748  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
749  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
750  * that remained on nice 0.
751  *
752  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
753  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
754  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
755  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
756  * the relative distance between them is ~25%.)
757  */
758 static const int prio_to_weight[40] = {
759 /* -20 */ 88818, 71054, 56843, 45475, 36380, 29104, 23283, 18626, 14901, 11921,
760 /* -10 */  9537,  7629,  6103,  4883,  3906,  3125,  2500,  2000,  1600,  1280,
761 /*   0 */  NICE_0_LOAD /* 1024 */,
762 /*   1 */          819,   655,   524,   419,   336,   268,   215,   172,   137,
763 /*  10 */   110,    87,    70,    56,    45,    36,    29,    23,    18,    15,
764 };
765
766 /*
767  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
768  *
769  * In cases where the weight does not change often, we can use the
770  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
771  * into multiplications:
772  */
773 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
774 /* -20 */     48356,     60446,     75558,     94446,    118058,
775 /* -15 */    147573,    184467,    230589,    288233,    360285,
776 /* -10 */    450347,    562979,    703746,    879575,   1099582,
777 /*  -5 */   1374389,   1717986,   2147483,   2684354,   3355443,
778 /*   0 */   4194304,   5244160,   6557201,   8196502,  10250518,
779 /*   5 */  12782640,  16025997,  19976592,  24970740,  31350126,
780 /*  10 */  39045157,  49367440,  61356675,  76695844,  95443717,
781 /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
782 };
783
784 static inline void
785 inc_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p, u64 now)
786 {
787         update_curr_load(rq, now);
788         update_load_add(&rq->ls.load, p->se.load.weight);
789 }
790
791 static inline void
792 dec_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p, u64 now)
793 {
794         update_curr_load(rq, now);
795         update_load_sub(&rq->ls.load, p->se.load.weight);
796 }
797
798 static inline void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq, u64 now)
799 {
800         rq->nr_running++;
801         inc_load(rq, p, now);
802 }
803
804 static inline void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq, u64 now)
805 {
806         rq->nr_running--;
807         dec_load(rq, p, now);
808 }
809
810 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
811
812 /*
813  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
814  * scheduling classes, without having to expose their internal data
815  * structures to the load-balancing proper:
816  */
817 struct rq_iterator {
818         void *arg;
819         struct task_struct *(*start)(void *);
820         struct task_struct *(*next)(void *);
821 };
822
823 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
824                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
825                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
826                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
827                       int this_best_prio, int best_prio, int best_prio_seen,
828                       struct rq_iterator *iterator);
829
830 #include "sched_stats.h"
831 #include "sched_rt.c"
832 #include "sched_fair.c"
833 #include "sched_idletask.c"
834 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
835 # include "sched_debug.c"
836 #endif
837
838 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
839
840 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
841 {
842         task_rq(p)->cfs.wait_runtime -= p->se.wait_runtime;
843         p->se.wait_runtime = 0;
844
845         if (task_has_rt_policy(p)) {
846                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
847                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
848                 return;
849         }
850
851         /*
852          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
853          */
854         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
855                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
856                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
857                 return;
858         }
859
860         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
861         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
862 }
863
864 static void
865 enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup, u64 now)
866 {
867         sched_info_queued(p);
868         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup, now);
869         p->se.on_rq = 1;
870 }
871
872 static void
873 dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep, u64 now)
874 {
875         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep, now);
876         p->se.on_rq = 0;
877 }
878
879 /*
880  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
881  */
882 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
883 {
884         return p->static_prio;
885 }
886
887 /*
888  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
889  * without taking RT-inheritance into account. Might be
890  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
891  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
892  * estimator recalculates.
893  */
894 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
895 {
896         int prio;
897
898         if (task_has_rt_policy(p))
899                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
900         else
901                 prio = __normal_prio(p);
902         return prio;
903 }
904
905 /*
906  * Calculate the current priority, i.e. the priority
907  * taken into account by the scheduler. This value might
908  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
909  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
910  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
911  */
912 static int effective_prio(struct task_struct *p)
913 {
914         p->normal_prio = normal_prio(p);
915         /*
916          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
917          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
918          * to the normal priority:
919          */
920         if (!rt_prio(p->prio))
921                 return p->normal_prio;
922         return p->prio;
923 }
924
925 /*
926  * activate_task - move a task to the runqueue.
927  */
928 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
929 {
930         u64 now = rq_clock(rq);
931
932         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
933                 rq->nr_uninterruptible--;
934
935         enqueue_task(rq, p, wakeup, now);
936         inc_nr_running(p, rq, now);
937 }
938
939 /*
940  * activate_idle_task - move idle task to the _front_ of runqueue.
941  */
942 static inline void activate_idle_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
943 {
944         u64 now = rq_clock(rq);
945
946         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
947                 rq->nr_uninterruptible--;
948
949         enqueue_task(rq, p, 0, now);
950         inc_nr_running(p, rq, now);
951 }
952
953 /*
954  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
955  */
956 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
957 {
958         u64 now = rq_clock(rq);
959
960         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
961                 rq->nr_uninterruptible++;
962
963         dequeue_task(rq, p, sleep, now);
964         dec_nr_running(p, rq, now);
965 }
966
967 /**
968  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
969  * @p: the task in question.
970  */
971 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
972 {
973         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
974 }
975
976 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
977 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
978 {
979         return cpu_rq(cpu)->ls.load.weight;
980 }
981
982 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
983 {
984 #ifdef CONFIG_SMP
985         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
986         set_task_cfs_rq(p);
987 #endif
988 }
989
990 #ifdef CONFIG_SMP
991
992 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
993 {
994         int old_cpu = task_cpu(p);
995         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
996         u64 clock_offset, fair_clock_offset;
997
998         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
999         fair_clock_offset = old_rq->cfs.fair_clock -
1000                                                  new_rq->cfs.fair_clock;
1001         if (p->se.wait_start)
1002                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1003         if (p->se.wait_start_fair)
1004                 p->se.wait_start_fair -= fair_clock_offset;
1005         if (p->se.sleep_start)
1006                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1007         if (p->se.block_start)
1008                 p->se.block_start -= clock_offset;
1009         if (p->se.sleep_start_fair)
1010                 p->se.sleep_start_fair -= fair_clock_offset;
1011
1012         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1013 }
1014
1015 struct migration_req {
1016         struct list_head list;
1017
1018         struct task_struct *task;
1019         int dest_cpu;
1020
1021         struct completion done;
1022 };
1023
1024 /*
1025  * The task's runqueue lock must be held.
1026  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1027  */
1028 static int
1029 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1030 {
1031         struct rq *rq = task_rq(p);
1032
1033         /*
1034          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1035          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1036          */
1037         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1038                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1039                 return 0;
1040         }
1041
1042         init_completion(&req->done);
1043         req->task = p;
1044         req->dest_cpu = dest_cpu;
1045         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1046
1047         return 1;
1048 }
1049
1050 /*
1051  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1052  *
1053  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1054  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1055  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1056  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1057  * waiting to become inactive.
1058  */
1059 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1060 {
1061         unsigned long flags;
1062         int running, on_rq;
1063         struct rq *rq;
1064
1065 repeat:
1066         /*
1067          * We do the initial early heuristics without holding
1068          * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1069          * the runqueue lock when things look like they will
1070          * work out!
1071          */
1072         rq = task_rq(p);
1073
1074         /*
1075          * If the task is actively running on another CPU
1076          * still, just relax and busy-wait without holding
1077          * any locks.
1078          *
1079          * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1080          * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1081          * But we don't care, since "task_running()" will
1082          * return false if the runqueue has changed and p
1083          * is actually now running somewhere else!
1084          */
1085         while (task_running(rq, p))
1086                 cpu_relax();
1087
1088         /*
1089          * Ok, time to look more closely! We need the rq
1090          * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1091          * just go back and repeat.
1092          */
1093         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1094         running = task_running(rq, p);
1095         on_rq = p->se.on_rq;
1096         task_rq_unlock(rq, &flags);
1097
1098         /*
1099          * Was it really running after all now that we
1100          * checked with the proper locks actually held?
1101          *
1102          * Oops. Go back and try again..
1103          */
1104         if (unlikely(running)) {
1105                 cpu_relax();
1106                 goto repeat;
1107         }
1108
1109         /*
1110          * It's not enough that it's not actively running,
1111          * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1112          * preempted!
1113          *
1114          * So if it wa still runnable (but just not actively
1115          * running right now), it's preempted, and we should
1116          * yield - it could be a while.
1117          */
1118         if (unlikely(on_rq)) {
1119                 yield();
1120                 goto repeat;
1121         }
1122
1123         /*
1124          * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1125          * runnable, which means that it will never become
1126          * running in the future either. We're all done!
1127          */
1128 }
1129
1130 /***
1131  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1132  * @p: the to-be-kicked thread
1133  *
1134  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1135  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1136  *
1137  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1138  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1139  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1140  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1141  * achieved as well.
1142  */
1143 void kick_process(struct task_struct *p)
1144 {
1145         int cpu;
1146
1147         preempt_disable();
1148         cpu = task_cpu(p);
1149         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1150                 smp_send_reschedule(cpu);
1151         preempt_enable();
1152 }
1153
1154 /*
1155  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1156  * according to the scheduling class and "nice" value.
1157  *
1158  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1159  * balance conservatively.
1160  */
1161 static inline unsigned long source_load(int cpu, int type)
1162 {
1163         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1164         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1165
1166         if (type == 0)
1167                 return total;
1168
1169         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1170 }
1171
1172 /*
1173  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1174  * according to the scheduling class and "nice" value.
1175  */
1176 static inline unsigned long target_load(int cpu, int type)
1177 {
1178         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1179         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1180
1181         if (type == 0)
1182                 return total;
1183
1184         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1185 }
1186
1187 /*
1188  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1189  */
1190 static inline unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1191 {
1192         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1193         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1194         unsigned long n = rq->nr_running;
1195
1196         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1197 }
1198
1199 /*
1200  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1201  * domain.
1202  */
1203 static struct sched_group *
1204 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1205 {
1206         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1207         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1208         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1209         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1210
1211         do {
1212                 unsigned long load, avg_load;
1213                 int local_group;
1214                 int i;
1215
1216                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1217                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1218                         goto nextgroup;
1219
1220                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1221
1222                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1223                 avg_load = 0;
1224
1225                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1226                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1227                         if (local_group)
1228                                 load = source_load(i, load_idx);
1229                         else
1230                                 load = target_load(i, load_idx);
1231
1232                         avg_load += load;
1233                 }
1234
1235                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1236                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1237                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1238
1239                 if (local_group) {
1240                         this_load = avg_load;
1241                         this = group;
1242                 } else if (avg_load < min_load) {
1243                         min_load = avg_load;
1244                         idlest = group;
1245                 }
1246 nextgroup:
1247                 group = group->next;
1248         } while (group != sd->groups);
1249
1250         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1251                 return NULL;
1252         return idlest;
1253 }
1254
1255 /*
1256  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1257  */
1258 static int
1259 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1260 {
1261         cpumask_t tmp;
1262         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1263         int idlest = -1;
1264         int i;
1265
1266         /* Traverse only the allowed CPUs */
1267         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1268
1269         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1270                 load = weighted_cpuload(i);
1271
1272                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1273                         min_load = load;
1274                         idlest = i;
1275                 }
1276         }
1277
1278         return idlest;
1279 }
1280
1281 /*
1282  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1283  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1284  * SD_BALANCE_EXEC.
1285  *
1286  * Balance, ie. select the least loaded group.
1287  *
1288  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1289  *
1290  * preempt must be disabled.
1291  */
1292 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1293 {
1294         struct task_struct *t = current;
1295         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1296
1297         for_each_domain(cpu, tmp) {
1298                 /*
1299                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1300                  */
1301                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1302                         break;
1303                 if (tmp->flags & flag)
1304                         sd = tmp;
1305         }
1306
1307         while (sd) {
1308                 cpumask_t span;
1309                 struct sched_group *group;
1310                 int new_cpu, weight;
1311
1312                 if (!(sd->flags & flag)) {
1313                         sd = sd->child;
1314                         continue;
1315                 }
1316
1317                 span = sd->span;
1318                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1319                 if (!group) {
1320                         sd = sd->child;
1321                         continue;
1322                 }
1323
1324                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1325                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1326                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1327                         sd = sd->child;
1328                         continue;
1329                 }
1330
1331                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1332                 cpu = new_cpu;
1333                 sd = NULL;
1334                 weight = cpus_weight(span);
1335                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1336                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1337                                 break;
1338                         if (tmp->flags & flag)
1339                                 sd = tmp;
1340                 }
1341                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1342         }
1343
1344         return cpu;
1345 }
1346
1347 #endif /* CONFIG_SMP */
1348
1349 /*
1350  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1351  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1352  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1353  * so we always favor a closer, idle cpu.
1354  *
1355  * Returns the CPU we should wake onto.
1356  */
1357 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1358 static int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1359 {
1360         cpumask_t tmp;
1361         struct sched_domain *sd;
1362         int i;
1363
1364         /*
1365          * If it is idle, then it is the best cpu to run this task.
1366          *
1367          * This cpu is also the best, if it has more than one task already.
1368          * Siblings must be also busy(in most cases) as they didn't already
1369          * pickup the extra load from this cpu and hence we need not check
1370          * sibling runqueue info. This will avoid the checks and cache miss
1371          * penalities associated with that.
1372          */
1373         if (idle_cpu(cpu) || cpu_rq(cpu)->nr_running > 1)
1374                 return cpu;
1375
1376         for_each_domain(cpu, sd) {
1377                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
1378                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
1379                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1380                                 if (idle_cpu(i))
1381                                         return i;
1382                         }
1383                 } else {
1384                         break;
1385                 }
1386         }
1387         return cpu;
1388 }
1389 #else
1390 static inline int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1391 {
1392         return cpu;
1393 }
1394 #endif
1395
1396 /***
1397  * try_to_wake_up - wake up a thread
1398  * @p: the to-be-woken-up thread
1399  * @state: the mask of task states that can be woken
1400  * @sync: do a synchronous wakeup?
1401  *
1402  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1403  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1404  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1405  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1406  * runnable without the overhead of this.
1407  *
1408  * returns failure only if the task is already active.
1409  */
1410 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1411 {
1412         int cpu, this_cpu, success = 0;
1413         unsigned long flags;
1414         long old_state;
1415         struct rq *rq;
1416 #ifdef CONFIG_SMP
1417         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1418         unsigned long load, this_load;
1419         int new_cpu;
1420 #endif
1421
1422         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1423         old_state = p->state;
1424         if (!(old_state & state))
1425                 goto out;
1426
1427         if (p->se.on_rq)
1428                 goto out_running;
1429
1430         cpu = task_cpu(p);
1431         this_cpu = smp_processor_id();
1432
1433 #ifdef CONFIG_SMP
1434         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1435                 goto out_activate;
1436
1437         new_cpu = cpu;
1438
1439         schedstat_inc(rq, ttwu_cnt);
1440         if (cpu == this_cpu) {
1441                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1442                 goto out_set_cpu;
1443         }
1444
1445         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1446                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1447                         schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1448                         this_sd = sd;
1449                         break;
1450                 }
1451         }
1452
1453         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
1454                 goto out_set_cpu;
1455
1456         /*
1457          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1458          */
1459         if (this_sd) {
1460                 int idx = this_sd->wake_idx;
1461                 unsigned int imbalance;
1462
1463                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1464
1465                 load = source_load(cpu, idx);
1466                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
1467
1468                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
1469
1470                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1471                         unsigned long tl = this_load;
1472                         unsigned long tl_per_task;
1473
1474                         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1475
1476                         /*
1477                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1478                          * effect of the currently running task from the load
1479                          * of the current CPU:
1480                          */
1481                         if (sync)
1482                                 tl -= current->se.load.weight;
1483
1484                         if ((tl <= load &&
1485                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1486                                100*(tl + p->se.load.weight) <= imbalance*load) {
1487                                 /*
1488                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1489                                  * p is cache cold in this domain, and
1490                                  * there is no bad imbalance.
1491                                  */
1492                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1493                                 goto out_set_cpu;
1494                         }
1495                 }
1496
1497                 /*
1498                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1499                  * limit is reached.
1500                  */
1501                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1502                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1503                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1504                                 goto out_set_cpu;
1505                         }
1506                 }
1507         }
1508
1509         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1510 out_set_cpu:
1511         new_cpu = wake_idle(new_cpu, p);
1512         if (new_cpu != cpu) {
1513                 set_task_cpu(p, new_cpu);
1514                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1515                 /* might preempt at this point */
1516                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1517                 old_state = p->state;
1518                 if (!(old_state & state))
1519                         goto out;
1520                 if (p->se.on_rq)
1521                         goto out_running;
1522
1523                 this_cpu = smp_processor_id();
1524                 cpu = task_cpu(p);
1525         }
1526
1527 out_activate:
1528 #endif /* CONFIG_SMP */
1529         activate_task(rq, p, 1);
1530         /*
1531          * Sync wakeups (i.e. those types of wakeups where the waker
1532          * has indicated that it will leave the CPU in short order)
1533          * don't trigger a preemption, if the woken up task will run on
1534          * this cpu. (in this case the 'I will reschedule' promise of
1535          * the waker guarantees that the freshly woken up task is going
1536          * to be considered on this CPU.)
1537          */
1538         if (!sync || cpu != this_cpu)
1539                 check_preempt_curr(rq, p);
1540         success = 1;
1541
1542 out_running:
1543         p->state = TASK_RUNNING;
1544 out:
1545         task_rq_unlock(rq, &flags);
1546
1547         return success;
1548 }
1549
1550 int fastcall wake_up_process(struct task_struct *p)
1551 {
1552         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1553                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1554 }
1555 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1556
1557 int fastcall wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1558 {
1559         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1560 }
1561
1562 /*
1563  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1564  * p is forked by current.
1565  *
1566  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1567  */
1568 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1569 {
1570         p->se.wait_start_fair           = 0;
1571         p->se.wait_start                = 0;
1572         p->se.exec_start                = 0;
1573         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1574         p->se.delta_exec                = 0;
1575         p->se.delta_fair_run            = 0;
1576         p->se.delta_fair_sleep          = 0;
1577         p->se.wait_runtime              = 0;
1578         p->se.sum_wait_runtime          = 0;
1579         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
1580         p->se.sleep_start               = 0;
1581         p->se.sleep_start_fair          = 0;
1582         p->se.block_start               = 0;
1583         p->se.sleep_max                 = 0;
1584         p->se.block_max                 = 0;
1585         p->se.exec_max                  = 0;
1586         p->se.wait_max                  = 0;
1587         p->se.wait_runtime_overruns     = 0;
1588         p->se.wait_runtime_underruns    = 0;
1589
1590         INIT_LIST_HEAD(&p->run_list);
1591         p->se.on_rq = 0;
1592
1593 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1594         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1595 #endif
1596
1597         /*
1598          * We mark the process as running here, but have not actually
1599          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1600          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1601          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1602          */
1603         p->state = TASK_RUNNING;
1604 }
1605
1606 /*
1607  * fork()/clone()-time setup:
1608  */
1609 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1610 {
1611         int cpu = get_cpu();
1612
1613         __sched_fork(p);
1614
1615 #ifdef CONFIG_SMP
1616         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1617 #endif
1618         __set_task_cpu(p, cpu);
1619
1620         /*
1621          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1622          */
1623         p->prio = current->normal_prio;
1624
1625 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1626         if (likely(sched_info_on()))
1627                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1628 #endif
1629 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1630         p->oncpu = 0;
1631 #endif
1632 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1633         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1634         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1635 #endif
1636         put_cpu();
1637 }
1638
1639 /*
1640  * After fork, child runs first. (default) If set to 0 then
1641  * parent will (try to) run first.
1642  */
1643 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_child_runs_first = 1;
1644
1645 /*
1646  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1647  *
1648  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1649  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1650  * on the runqueue and wakes it.
1651  */
1652 void fastcall wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1653 {
1654         unsigned long flags;
1655         struct rq *rq;
1656         int this_cpu;
1657
1658         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1659         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1660         this_cpu = smp_processor_id(); /* parent's CPU */
1661
1662         p->prio = effective_prio(p);
1663
1664         if (!sysctl_sched_child_runs_first || (clone_flags & CLONE_VM) ||
1665                         task_cpu(p) != this_cpu || !current->se.on_rq) {
1666                 activate_task(rq, p, 0);
1667         } else {
1668                 /*
1669                  * Let the scheduling class do new task startup
1670                  * management (if any):
1671                  */
1672                 p->sched_class->task_new(rq, p);
1673         }
1674         check_preempt_curr(rq, p);
1675         task_rq_unlock(rq, &flags);
1676 }
1677
1678 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1679
1680 /**
1681  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
1682  * @notifier: notifier struct to register
1683  */
1684 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1685 {
1686         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1687 }
1688 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1689
1690 /**
1691  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1692  * @notifier: notifier struct to unregister
1693  *
1694  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1695  */
1696 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1697 {
1698         hlist_del(&notifier->link);
1699 }
1700 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1701
1702 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1703 {
1704         struct preempt_notifier *notifier;
1705         struct hlist_node *node;
1706
1707         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1708                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1709 }
1710
1711 static void
1712 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1713                                  struct task_struct *next)
1714 {
1715         struct preempt_notifier *notifier;
1716         struct hlist_node *node;
1717
1718         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1719                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1720 }
1721
1722 #else
1723
1724 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1725 {
1726 }
1727
1728 static void
1729 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1730                                  struct task_struct *next)
1731 {
1732 }
1733
1734 #endif
1735
1736 /**
1737  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1738  * @rq: the runqueue preparing to switch
1739  * @prev: the current task that is being switched out
1740  * @next: the task we are going to switch to.
1741  *
1742  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1743  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1744  * switch.
1745  *
1746  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1747  * hooks.
1748  */
1749 static inline void
1750 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1751                     struct task_struct *next)
1752 {
1753         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1754         prepare_lock_switch(rq, next);
1755         prepare_arch_switch(next);
1756 }
1757
1758 /**
1759  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1760  * @rq: runqueue associated with task-switch
1761  * @prev: the thread we just switched away from.
1762  *
1763  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1764  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1765  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1766  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1767  *
1768  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1769  * so, we finish that here outside of the runqueue lock.  (Doing it
1770  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1771  * details.)
1772  */
1773 static inline void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1774         __releases(rq->lock)
1775 {
1776         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1777         long prev_state;
1778
1779         rq->prev_mm = NULL;
1780
1781         /*
1782          * A task struct has one reference for the use as "current".
1783          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1784          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1785          * the scheduled task must drop that reference.
1786          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1787          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1788          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1789          * be dropped twice.
1790          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1791          */
1792         prev_state = prev->state;
1793         finish_arch_switch(prev);
1794         finish_lock_switch(rq, prev);
1795         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1796         if (mm)
1797                 mmdrop(mm);
1798         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1799                 /*
1800                  * Remove function-return probe instances associated with this
1801                  * task and put them back on the free list.
1802                  */
1803                 kprobe_flush_task(prev);
1804                 put_task_struct(prev);
1805         }
1806 }
1807
1808 /**
1809  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1810  * @prev: the thread we just switched away from.
1811  */
1812 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1813         __releases(rq->lock)
1814 {
1815         struct rq *rq = this_rq();
1816
1817         finish_task_switch(rq, prev);
1818 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1819         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1820         preempt_enable();
1821 #endif
1822         if (current->set_child_tid)
1823                 put_user(current->pid, current->set_child_tid);
1824 }
1825
1826 /*
1827  * context_switch - switch to the new MM and the new
1828  * thread's register state.
1829  */
1830 static inline void
1831 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1832                struct task_struct *next)
1833 {
1834         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1835
1836         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1837         mm = next->mm;
1838         oldmm = prev->active_mm;
1839         /*
1840          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1841          * combine the page table reload and the switch backend into
1842          * one hypercall.
1843          */
1844         arch_enter_lazy_cpu_mode();
1845
1846         if (unlikely(!mm)) {
1847                 next->active_mm = oldmm;
1848                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1849                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1850         } else
1851                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1852
1853         if (unlikely(!prev->mm)) {
1854                 prev->active_mm = NULL;
1855                 rq->prev_mm = oldmm;
1856         }
1857         /*
1858          * Since the runqueue lock will be released by the next
1859          * task (which is an invalid locking op but in the case
1860          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1861          * do an early lockdep release here:
1862          */
1863 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1864         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1865 #endif
1866
1867         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1868         switch_to(prev, next, prev);
1869
1870         barrier();
1871         /*
1872          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
1873          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
1874          * frame will be invalid.
1875          */
1876         finish_task_switch(this_rq(), prev);
1877 }
1878
1879 /*
1880  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1881  *
1882  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1883  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1884  * number of context switches performed since bootup.
1885  */
1886 unsigned long nr_running(void)
1887 {
1888         unsigned long i, sum = 0;
1889
1890         for_each_online_cpu(i)
1891                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1892
1893         return sum;
1894 }
1895
1896 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1897 {
1898         unsigned long i, sum = 0;
1899
1900         for_each_possible_cpu(i)
1901                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1902
1903         /*
1904          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1905          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1906          */
1907         if (unlikely((long)sum < 0))
1908                 sum = 0;
1909
1910         return sum;
1911 }
1912
1913 unsigned long long nr_context_switches(void)
1914 {
1915         int i;
1916         unsigned long long sum = 0;
1917
1918         for_each_possible_cpu(i)
1919                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1920
1921         return sum;
1922 }
1923
1924 unsigned long nr_iowait(void)
1925 {
1926         unsigned long i, sum = 0;
1927
1928         for_each_possible_cpu(i)
1929                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1930
1931         return sum;
1932 }
1933
1934 unsigned long nr_active(void)
1935 {
1936         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
1937
1938         for_each_online_cpu(i) {
1939                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
1940                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1941         }
1942
1943         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
1944                 uninterruptible = 0;
1945
1946         return running + uninterruptible;
1947 }
1948
1949 /*
1950  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
1951  * scheduler tick (TICK_NSEC).
1952  */
1953 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
1954 {
1955         u64 fair_delta64, exec_delta64, idle_delta64, sample_interval64, tmp64;
1956         unsigned long total_load = this_rq->ls.load.weight;
1957         unsigned long this_load =  total_load;
1958         struct load_stat *ls = &this_rq->ls;
1959         u64 now = __rq_clock(this_rq);
1960         int i, scale;
1961
1962         this_rq->nr_load_updates++;
1963         if (unlikely(!(sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_PRECISE_CPU_LOAD)))
1964                 goto do_avg;
1965
1966         /* Update delta_fair/delta_exec fields first */
1967         update_curr_load(this_rq, now);
1968
1969         fair_delta64 = ls->delta_fair + 1;
1970         ls->delta_fair = 0;
1971
1972         exec_delta64 = ls->delta_exec + 1;
1973         ls->delta_exec = 0;
1974
1975         sample_interval64 = now - ls->load_update_last;
1976         ls->load_update_last = now;
1977
1978         if ((s64)sample_interval64 < (s64)TICK_NSEC)
1979                 sample_interval64 = TICK_NSEC;
1980
1981         if (exec_delta64 > sample_interval64)
1982                 exec_delta64 = sample_interval64;
1983
1984         idle_delta64 = sample_interval64 - exec_delta64;
1985
1986         tmp64 = div64_64(SCHED_LOAD_SCALE * exec_delta64, fair_delta64);
1987         tmp64 = div64_64(tmp64 * exec_delta64, sample_interval64);
1988
1989         this_load = (unsigned long)tmp64;
1990
1991 do_avg:
1992
1993         /* Update our load: */
1994         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
1995                 unsigned long old_load, new_load;
1996
1997                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
1998
1999                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2000                 new_load = this_load;
2001
2002                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2003         }
2004 }
2005
2006 #ifdef CONFIG_SMP
2007
2008 /*
2009  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2010  *
2011  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2012  * you need to do so manually before calling.
2013  */
2014 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2015         __acquires(rq1->lock)
2016         __acquires(rq2->lock)
2017 {
2018         BUG_ON(!irqs_disabled());
2019         if (rq1 == rq2) {
2020                 spin_lock(&rq1->lock);
2021                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2022         } else {
2023                 if (rq1 < rq2) {
2024                         spin_lock(&rq1->lock);
2025                         spin_lock(&rq2->lock);
2026                 } else {
2027                         spin_lock(&rq2->lock);
2028                         spin_lock(&rq1->lock);
2029                 }
2030         }
2031 }
2032
2033 /*
2034  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2035  *
2036  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2037  * you need to do so manually after calling.
2038  */
2039 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2040         __releases(rq1->lock)
2041         __releases(rq2->lock)
2042 {
2043         spin_unlock(&rq1->lock);
2044         if (rq1 != rq2)
2045                 spin_unlock(&rq2->lock);
2046         else
2047                 __release(rq2->lock);
2048 }
2049
2050 /*
2051  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2052  */
2053 static void double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2054         __releases(this_rq->lock)
2055         __acquires(busiest->lock)
2056         __acquires(this_rq->lock)
2057 {
2058         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2059                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2060                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2061                 BUG_ON(1);
2062         }
2063         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2064                 if (busiest < this_rq) {
2065                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2066                         spin_lock(&busiest->lock);
2067                         spin_lock(&this_rq->lock);
2068                 } else
2069                         spin_lock(&busiest->lock);
2070         }
2071 }
2072
2073 /*
2074  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2075  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2076  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu.  Then
2077  * the cpu_allowed mask is restored.
2078  */
2079 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2080 {
2081         struct migration_req req;
2082         unsigned long flags;
2083         struct rq *rq;
2084
2085         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2086         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2087             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2088                 goto out;
2089
2090         /* force the process onto the specified CPU */
2091         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2092                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2093                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2094
2095                 get_task_struct(mt);
2096                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2097                 wake_up_process(mt);
2098                 put_task_struct(mt);
2099                 wait_for_completion(&req.done);
2100
2101                 return;
2102         }
2103 out:
2104         task_rq_unlock(rq, &flags);
2105 }
2106
2107 /*
2108  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2109  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2110  */
2111 void sched_exec(void)
2112 {
2113         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2114         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2115         put_cpu();
2116         if (new_cpu != this_cpu)
2117                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2118 }
2119
2120 /*
2121  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2122  * Both runqueues must be locked.
2123  */
2124 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2125                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2126 {
2127         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2128         set_task_cpu(p, this_cpu);
2129         activate_task(this_rq, p, 0);
2130         /*
2131          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2132          * to be always true for them.
2133          */
2134         check_preempt_curr(this_rq, p);
2135 }
2136
2137 /*
2138  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2139  */
2140 static
2141 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2142                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2143                      int *all_pinned)
2144 {
2145         /*
2146          * We do not migrate tasks that are:
2147          * 1) running (obviously), or
2148          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2149          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2150          */
2151         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed))
2152                 return 0;
2153         *all_pinned = 0;
2154
2155         if (task_running(rq, p))
2156                 return 0;
2157
2158         /*
2159          * Aggressive migration if too many balance attempts have failed:
2160          */
2161         if (sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries)
2162                 return 1;
2163
2164         return 1;
2165 }
2166
2167 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2168                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
2169                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2170                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
2171                       int this_best_prio, int best_prio, int best_prio_seen,
2172                       struct rq_iterator *iterator)
2173 {
2174         int pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2175         struct task_struct *p;
2176         long rem_load_move = max_load_move;
2177
2178         if (max_nr_move == 0 || max_load_move == 0)
2179                 goto out;
2180
2181         pinned = 1;
2182
2183         /*
2184          * Start the load-balancing iterator:
2185          */
2186         p = iterator->start(iterator->arg);
2187 next:
2188         if (!p)
2189                 goto out;
2190         /*
2191          * To help distribute high priority tasks accross CPUs we don't
2192          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2193          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2194          */
2195         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2196                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2197         if (skip_for_load && p->prio < this_best_prio)
2198                 skip_for_load = !best_prio_seen && p->prio == best_prio;
2199         if (skip_for_load ||
2200             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2201
2202                 best_prio_seen |= p->prio == best_prio;
2203                 p = iterator->next(iterator->arg);
2204                 goto next;
2205         }
2206
2207         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2208         pulled++;
2209         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2210
2211         /*
2212          * We only want to steal up to the prescribed number of tasks
2213          * and the prescribed amount of weighted load.
2214          */
2215         if (pulled < max_nr_move && rem_load_move > 0) {
2216                 if (p->prio < this_best_prio)
2217                         this_best_prio = p->prio;
2218                 p = iterator->next(iterator->arg);
2219                 goto next;
2220         }
2221 out:
2222         /*
2223          * Right now, this is the only place pull_task() is called,
2224          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2225          * inside pull_task().
2226          */
2227         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2228
2229         if (all_pinned)
2230                 *all_pinned = pinned;
2231         *load_moved = max_load_move - rem_load_move;
2232         return pulled;
2233 }
2234
2235 /*
2236  * move_tasks tries to move up to max_nr_move tasks and max_load_move weighted
2237  * load from busiest to this_rq, as part of a balancing operation within
2238  * "domain". Returns the number of tasks moved.
2239  *
2240  * Called with both runqueues locked.
2241  */
2242 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2243                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
2244                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2245                       int *all_pinned)
2246 {
2247         struct sched_class *class = sched_class_highest;
2248         unsigned long load_moved, total_nr_moved = 0, nr_moved;
2249         long rem_load_move = max_load_move;
2250
2251         do {
2252                 nr_moved = class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2253                                 max_nr_move, (unsigned long)rem_load_move,
2254                                 sd, idle, all_pinned, &load_moved);
2255                 total_nr_moved += nr_moved;
2256                 max_nr_move -= nr_moved;
2257                 rem_load_move -= load_moved;
2258                 class = class->next;
2259         } while (class && max_nr_move && rem_load_move > 0);
2260
2261         return total_nr_moved;
2262 }
2263
2264 /*
2265  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2266  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2267  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2268  */
2269 static struct sched_group *
2270 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2271                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2272                    int *sd_idle, cpumask_t *cpus, int *balance)
2273 {
2274         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2275         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2276         unsigned long max_pull;
2277         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2278         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2279         int load_idx;
2280 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2281         int power_savings_balance = 1;
2282         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2283         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2284         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2285 #endif
2286
2287         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2288         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2289         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2290         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2291                 load_idx = sd->busy_idx;
2292         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2293                 load_idx = sd->newidle_idx;
2294         else
2295                 load_idx = sd->idle_idx;
2296
2297         do {
2298                 unsigned long load, group_capacity;
2299                 int local_group;
2300                 int i;
2301                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2302                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2303
2304                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2305
2306                 if (local_group)
2307                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2308
2309                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2310                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2311
2312                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2313                         struct rq *rq;
2314
2315                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2316                                 continue;
2317
2318                         rq = cpu_rq(i);
2319
2320                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2321                                 *sd_idle = 0;
2322
2323                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2324                         if (local_group) {
2325                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2326                                         first_idle_cpu = 1;
2327                                         balance_cpu = i;
2328                                 }
2329
2330                                 load = target_load(i, load_idx);
2331                         } else
2332                                 load = source_load(i, load_idx);
2333
2334                         avg_load += load;
2335                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2336                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2337                 }
2338
2339                 /*
2340                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2341                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2342                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2343                  * to do the newly idle load balance.
2344                  */
2345                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2346                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2347                         *balance = 0;
2348                         goto ret;
2349                 }
2350
2351                 total_load += avg_load;
2352                 total_pwr += group->__cpu_power;
2353
2354                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2355                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2356                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2357
2358                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2359
2360                 if (local_group) {
2361                         this_load = avg_load;
2362                         this = group;
2363                         this_nr_running = sum_nr_running;
2364                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2365                 } else if (avg_load > max_load &&
2366                            sum_nr_running > group_capacity) {
2367                         max_load = avg_load;
2368                         busiest = group;
2369                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2370                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2371                 }
2372
2373 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2374                 /*
2375                  * Busy processors will not participate in power savings
2376                  * balance.
2377                  */
2378                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2379                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2380                         goto group_next;
2381
2382                 /*
2383                  * If the local group is idle or completely loaded
2384                  * no need to do power savings balance at this domain
2385                  */
2386                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2387                                     !this_nr_running))
2388                         power_savings_balance = 0;
2389
2390                 /*
2391                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2392                  * don't include that group in power savings calculations
2393                  */
2394                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2395                     || !sum_nr_running)
2396                         goto group_next;
2397
2398                 /*
2399                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2400                  * This is the group from where we need to pick up the load
2401                  * for saving power
2402                  */
2403                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2404                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2405                      first_cpu(group->cpumask) <
2406                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2407                         group_min = group;
2408                         min_nr_running = sum_nr_running;
2409                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2410                                                 sum_nr_running;
2411                 }
2412
2413                 /*
2414                  * Calculate the group which is almost near its
2415                  * capacity but still has some space to pick up some load
2416                  * from other group and save more power
2417                  */
2418                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2419                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2420                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2421                              first_cpu(group->cpumask) >
2422                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2423                                 group_leader = group;
2424                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2425                         }
2426                 }
2427 group_next:
2428 #endif
2429                 group = group->next;
2430         } while (group != sd->groups);
2431
2432         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2433                 goto out_balanced;
2434
2435         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2436
2437         if (this_load >= avg_load ||
2438                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2439                 goto out_balanced;
2440
2441         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2442         /*
2443          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2444          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2445          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2446          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2447          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2448          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2449          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2450          * by pulling tasks to us.  Be careful of negative numbers as they'll
2451          * appear as very large values with unsigned longs.
2452          */
2453         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2454                 goto out_balanced;
2455
2456         /*
2457          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2458          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2459          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2460          */
2461         if (max_load < avg_load) {
2462                 *imbalance = 0;
2463                 goto small_imbalance;
2464         }
2465
2466         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2467         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2468
2469         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2470         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2471                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2472                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2473
2474         /*
2475          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2476          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2477          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2478          * moved
2479          */
2480         if (*imbalance + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ < busiest_load_per_task/2) {
2481                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2482                 unsigned int imbn;
2483
2484 small_imbalance:
2485                 pwr_move = pwr_now = 0;
2486                 imbn = 2;
2487                 if (this_nr_running) {
2488                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2489                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2490                                 imbn = 1;
2491                 } else
2492                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2493
2494                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
2495                                         busiest_load_per_task * imbn) {
2496                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2497                         return busiest;
2498                 }
2499
2500                 /*
2501                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2502                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2503                  * moving them.
2504                  */
2505
2506                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2507                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2508                 pwr_now += this->__cpu_power *
2509                                 min(this_load_per_task, this_load);
2510                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2511
2512                 /* Amount of load we'd subtract */
2513                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2514                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2515                 if (max_load > tmp)
2516                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2517                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2518
2519                 /* Amount of load we'd add */
2520                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2521                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2522                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2523                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2524                 else
2525                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2526                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2527                 pwr_move += this->__cpu_power *
2528                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2529                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2530
2531                 /* Move if we gain throughput */
2532                 if (pwr_move <= pwr_now)
2533                         goto out_balanced;
2534
2535                 *imbalance = busiest_load_per_task;
2536         }
2537
2538         return busiest;
2539
2540 out_balanced:
2541 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2542         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2543                 goto ret;
2544
2545         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2546                 *imbalance = min_load_per_task;
2547                 return group_min;
2548         }
2549 #endif
2550 ret:
2551         *imbalance = 0;
2552         return NULL;
2553 }
2554
2555 /*
2556  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2557  */
2558 static struct rq *
2559 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
2560                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2561 {
2562         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2563         unsigned long max_load = 0;
2564         int i;
2565
2566         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2567                 unsigned long wl;
2568
2569                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2570                         continue;
2571
2572                 rq = cpu_rq(i);
2573                 wl = weighted_cpuload(i);
2574
2575                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
2576                         continue;
2577
2578                 if (wl > max_load) {
2579                         max_load = wl;
2580                         busiest = rq;
2581                 }
2582         }
2583
2584         return busiest;
2585 }
2586
2587 /*
2588  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2589  * so long as it is large enough.
2590  */
2591 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2592
2593 static inline unsigned long minus_1_or_zero(unsigned long n)
2594 {
2595         return n > 0 ? n - 1 : 0;
2596 }
2597
2598 /*
2599  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2600  * tasks if there is an imbalance.
2601  */
2602 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2603                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2604                         int *balance)
2605 {
2606         int nr_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2607         struct sched_group *group;
2608         unsigned long imbalance;
2609         struct rq *busiest;
2610         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2611         unsigned long flags;
2612
2613         /*
2614          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2615          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2616          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
2617          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2618          */
2619         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2620             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2621                 sd_idle = 1;
2622
2623         schedstat_inc(sd, lb_cnt[idle]);
2624
2625 redo:
2626         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
2627                                    &cpus, balance);
2628
2629         if (*balance == 0)
2630                 goto out_balanced;
2631
2632         if (!group) {
2633                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2634                 goto out_balanced;
2635         }
2636
2637         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
2638         if (!busiest) {
2639                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2640                 goto out_balanced;
2641         }
2642
2643         BUG_ON(busiest == this_rq);
2644
2645         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2646
2647         nr_moved = 0;
2648         if (busiest->nr_running > 1) {
2649                 /*
2650                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2651                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2652                  * still unbalanced. nr_moved simply stays zero, so it is
2653                  * correctly treated as an imbalance.
2654                  */
2655                 local_irq_save(flags);
2656                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2657                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2658                                       minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2659                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2660                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2661                 local_irq_restore(flags);
2662
2663                 /*
2664                  * some other cpu did the load balance for us.
2665                  */
2666                 if (nr_moved && this_cpu != smp_processor_id())
2667                         resched_cpu(this_cpu);
2668
2669                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2670                 if (unlikely(all_pinned)) {
2671                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2672                         if (!cpus_empty(cpus))
2673                                 goto redo;
2674                         goto out_balanced;
2675                 }
2676         }
2677
2678         if (!nr_moved) {
2679                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2680                 sd->nr_balance_failed++;
2681
2682                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
2683
2684                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
2685
2686                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2687                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2688                          */
2689                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
2690                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2691                                 all_pinned = 1;
2692                                 goto out_one_pinned;
2693                         }
2694
2695                         if (!busiest->active_balance) {
2696                                 busiest->active_balance = 1;
2697                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2698                                 active_balance = 1;
2699                         }
2700                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2701                         if (active_balance)
2702                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2703
2704                         /*
2705                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2706                          * counter.
2707                          */
2708                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2709                 }
2710         } else
2711                 sd->nr_balance_failed = 0;
2712
2713         if (likely(!active_balance)) {
2714                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2715                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2716         } else {
2717                 /*
2718                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2719                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2720                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2721                  * move_tasks).
2722                  */
2723                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2724                         sd->balance_interval *= 2;
2725         }
2726
2727         if (!nr_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2728             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2729                 return -1;
2730         return nr_moved;
2731
2732 out_balanced:
2733         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
2734
2735         sd->nr_balance_failed = 0;
2736
2737 out_one_pinned:
2738         /* tune up the balancing interval */
2739         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
2740                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
2741                 sd->balance_interval *= 2;
2742
2743         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2744             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2745                 return -1;
2746         return 0;
2747 }
2748
2749 /*
2750  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2751  * tasks if there is an imbalance.
2752  *
2753  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
2754  * this_rq is locked.
2755  */
2756 static int
2757 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
2758 {
2759         struct sched_group *group;
2760         struct rq *busiest = NULL;
2761         unsigned long imbalance;
2762         int nr_moved = 0;
2763         int sd_idle = 0;
2764         int all_pinned = 0;
2765         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2766
2767         /*
2768          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2769          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2770          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2771          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2772          */
2773         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2774             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2775                 sd_idle = 1;
2776
2777         schedstat_inc(sd, lb_cnt[CPU_NEWLY_IDLE]);
2778 redo:
2779         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
2780                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
2781         if (!group) {
2782                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
2783                 goto out_balanced;
2784         }
2785
2786         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance,
2787                                 &cpus);
2788         if (!busiest) {
2789                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
2790                 goto out_balanced;
2791         }
2792
2793         BUG_ON(busiest == this_rq);
2794
2795         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
2796
2797         nr_moved = 0;
2798         if (busiest->nr_running > 1) {
2799                 /* Attempt to move tasks */
2800                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
2801                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2802                                         minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2803                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
2804                                         &all_pinned);
2805                 spin_unlock(&busiest->lock);
2806
2807                 if (unlikely(all_pinned)) {
2808                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2809                         if (!cpus_empty(cpus))
2810                                 goto redo;
2811                 }
2812         }
2813
2814         if (!nr_moved) {
2815                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
2816                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2817                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2818                         return -1;
2819         } else
2820                 sd->nr_balance_failed = 0;
2821
2822         return nr_moved;
2823
2824 out_balanced:
2825         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
2826         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2827             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2828                 return -1;
2829         sd->nr_balance_failed = 0;
2830
2831         return 0;
2832 }
2833
2834 /*
2835  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
2836  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
2837  */
2838 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
2839 {
2840         struct sched_domain *sd;
2841         int pulled_task = -1;
2842         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
2843
2844         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2845                 unsigned long interval;
2846
2847                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2848                         continue;
2849
2850                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
2851                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
2852                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
2853                                                                 this_rq, sd);
2854
2855                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
2856                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
2857                         next_balance = sd->last_balance + interval;
2858                 if (pulled_task)
2859                         break;
2860         }
2861         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
2862                 /*
2863                  * We are going idle. next_balance may be set based on
2864                  * a busy processor. So reset next_balance.
2865                  */
2866                 this_rq->next_balance = next_balance;
2867         }
2868 }
2869
2870 /*
2871  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
2872  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
2873  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
2874  * logical imbalances.
2875  *
2876  * Called with busiest_rq locked.
2877  */
2878 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
2879 {
2880         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
2881         struct sched_domain *sd;
2882         struct rq *target_rq;
2883
2884         /* Is there any task to move? */
2885         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
2886                 return;
2887
2888         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
2889
2890         /*
2891          * This condition is "impossible", if it occurs
2892          * we need to fix it.  Originally reported by
2893          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
2894          */
2895         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
2896
2897         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
2898         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
2899
2900         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
2901         for_each_domain(target_cpu, sd) {
2902                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
2903                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
2904                                 break;
2905         }
2906
2907         if (likely(sd)) {
2908                 schedstat_inc(sd, alb_cnt);
2909
2910                 if (move_tasks(target_rq, target_cpu, busiest_rq, 1,
2911                                RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(100), sd, CPU_IDLE,
2912                                NULL))
2913                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
2914                 else
2915                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
2916         }
2917         spin_unlock(&target_rq->lock);
2918 }
2919
2920 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2921 static struct {
2922         atomic_t load_balancer;
2923         cpumask_t  cpu_mask;
2924 } nohz ____cacheline_aligned = {
2925         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
2926         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
2927 };
2928
2929 /*
2930  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
2931  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
2932  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
2933  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
2934  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
2935  * arrives...
2936  *
2937  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
2938  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
2939  * nohz.cpu_mask..
2940  *
2941  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
2942  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
2943  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
2944  * there is no need for ilb owner.
2945  *
2946  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
2947  * next busy scheduler_tick()
2948  */
2949 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
2950 {
2951         int cpu = smp_processor_id();
2952
2953         if (stop_tick) {
2954                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
2955                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
2956
2957                 /*
2958                  * If we are going offline and still the leader, give up!
2959                  */
2960                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
2961                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
2962                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
2963                                 BUG();
2964                         return 0;
2965                 }
2966
2967                 /* time for ilb owner also to sleep */
2968                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
2969                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2970                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
2971                         return 0;
2972                 }
2973
2974                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
2975                         /* make me the ilb owner */
2976                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
2977                                 return 1;
2978                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2979                         return 1;
2980         } else {
2981                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
2982                         return 0;
2983
2984                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
2985
2986                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2987                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
2988                                 BUG();
2989         }
2990         return 0;
2991 }
2992 #endif
2993
2994 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
2995
2996 /*
2997  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
2998  * and initiates a balancing operation if so.
2999  *
3000  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3001  */
3002 static inline void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3003 {
3004         int balance = 1;
3005         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3006         unsigned long interval;
3007         struct sched_domain *sd;
3008         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3009         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3010
3011         for_each_domain(cpu, sd) {
3012                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3013                         continue;
3014
3015                 interval = sd->balance_interval;
3016                 if (idle != CPU_IDLE)
3017                         interval *= sd->busy_factor;
3018
3019                 /* scale ms to jiffies */
3020                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3021                 if (unlikely(!interval))
3022                         interval = 1;
3023                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3024                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3025
3026
3027                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3028                         if (!spin_trylock(&balancing))
3029                                 goto out;
3030                 }
3031
3032                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3033                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3034                                 /*
3035                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3036                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3037                                  * not idle.
3038                                  */
3039                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3040                         }
3041                         sd->last_balance = jiffies;
3042                 }
3043                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3044                         spin_unlock(&balancing);
3045 out:
3046                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3047                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3048
3049                 /*
3050                  * Stop the load balance at this level. There is another
3051                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3052                  * actively.
3053                  */
3054                 if (!balance)
3055                         break;
3056         }
3057         rq->next_balance = next_balance;
3058 }
3059
3060 /*
3061  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3062  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3063  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3064  */
3065 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3066 {
3067         int this_cpu = smp_processor_id();
3068         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3069         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3070                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3071
3072         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3073
3074 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3075         /*
3076          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3077          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3078          * stopped.
3079          */
3080         if (this_rq->idle_at_tick &&
3081             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3082                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3083                 struct rq *rq;
3084                 int balance_cpu;
3085
3086                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3087                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3088                         /*
3089                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3090                          * work being done for other cpus. Next load
3091                          * balancing owner will pick it up.
3092                          */
3093                         if (need_resched())
3094                                 break;
3095
3096                         rebalance_domains(balance_cpu, SCHED_IDLE);
3097
3098                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3099                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3100                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3101                 }
3102         }
3103 #endif
3104 }
3105
3106 /*
3107  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3108  *
3109  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3110  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3111  * if the whole system is idle.
3112  */
3113 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3114 {
3115 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3116         /*
3117          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3118          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3119          * load balancer.
3120          */
3121         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3122                 rq->in_nohz_recently = 0;
3123
3124                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3125                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3126                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3127                 }
3128
3129                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3130                         /*
3131                          * simple selection for now: Nominate the
3132                          * first cpu in the nohz list to be the next
3133                          * ilb owner.
3134                          *
3135                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3136                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3137                          */
3138                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3139
3140                         if (ilb != NR_CPUS)
3141                                 resched_cpu(ilb);
3142                 }
3143         }
3144
3145         /*
3146          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3147          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3148          */
3149         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3150             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3151                 resched_cpu(cpu);
3152                 return;
3153         }
3154
3155         /*
3156          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3157          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3158          */
3159         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3160             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3161                 return;
3162 #endif
3163         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3164                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3165 }
3166
3167 #else   /* CONFIG_SMP */
3168
3169 /*
3170  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3171  */
3172 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3173 {
3174 }
3175
3176 /* Avoid "used but not defined" warning on UP */
3177 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3178                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
3179                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3180                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
3181                       int this_best_prio, int best_prio, int best_prio_seen,
3182                       struct rq_iterator *iterator)
3183 {
3184         *load_moved = 0;
3185
3186         return 0;
3187 }
3188
3189 #endif
3190
3191 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3192
3193 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3194
3195 /*
3196  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3197  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3198  */
3199 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3200 {
3201         unsigned long flags;
3202         u64 ns, delta_exec;
3203         struct rq *rq;
3204
3205         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3206         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3207         if (rq->curr == p) {
3208                 delta_exec = rq_clock(rq) - p->se.exec_start;
3209                 if ((s64)delta_exec > 0)
3210                         ns += delta_exec;
3211         }
3212         task_rq_unlock(rq, &flags);
3213
3214         return ns;
3215 }
3216
3217 /*
3218  * Account user cpu time to a process.
3219  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3220  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3221  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3222  */
3223 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3224 {
3225         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3226         cputime64_t tmp;
3227
3228         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3229
3230         /* Add user time to cpustat. */
3231         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3232         if (TASK_NICE(p) > 0)
3233                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3234         else
3235                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3236 }
3237
3238 /*
3239  * Account system cpu time to a process.
3240  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3241  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3242  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3243  */
3244 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3245                          cputime_t cputime)
3246 {
3247         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3248         struct rq *rq = this_rq();
3249         cputime64_t tmp;
3250
3251         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3252
3253         /* Add system time to cpustat. */
3254         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3255         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3256                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3257         else if (softirq_count())
3258                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3259         else if (p != rq->idle)
3260                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3261         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3262                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3263         else
3264                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3265         /* Account for system time used */
3266         acct_update_integrals(p);
3267 }
3268
3269 /*
3270  * Account for involuntary wait time.
3271  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3272  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3273  */
3274 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3275 {
3276         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3277         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3278         struct rq *rq = this_rq();
3279
3280         if (p == rq->idle) {
3281                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3282                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3283                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3284                 else
3285                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3286         } else
3287                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3288 }
3289
3290 /*
3291  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3292  * We call it with interrupts disabled.
3293  *
3294  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3295  * timeslices.
3296  */
3297 void scheduler_tick(void)
3298 {
3299         int cpu = smp_processor_id();
3300         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3301         struct task_struct *curr = rq->curr;
3302
3303         spin_lock(&rq->lock);
3304         if (curr != rq->idle) /* FIXME: needed? */
3305                 curr->sched_class->task_tick(rq, curr);
3306         update_cpu_load(rq);
3307         spin_unlock(&rq->lock);
3308
3309 #ifdef CONFIG_SMP
3310         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3311         trigger_load_balance(rq, cpu);
3312 #endif
3313 }
3314
3315 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3316
3317 void fastcall add_preempt_count(int val)
3318 {
3319         /*
3320          * Underflow?
3321          */
3322         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3323                 return;
3324         preempt_count() += val;
3325         /*
3326          * Spinlock count overflowing soon?
3327          */
3328         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3329                                 PREEMPT_MASK - 10);
3330 }
3331 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3332
3333 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3334 {
3335         /*
3336          * Underflow?
3337          */
3338         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3339                 return;
3340         /*
3341          * Is the spinlock portion underflowing?
3342          */
3343         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3344                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3345                 return;
3346
3347         preempt_count() -= val;
3348 }
3349 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3350
3351 #endif
3352
3353 /*
3354  * Print scheduling while atomic bug:
3355  */
3356 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3357 {
3358         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/0x%08x/%d\n",
3359                 prev->comm, preempt_count(), prev->pid);
3360         debug_show_held_locks(prev);
3361         if (irqs_disabled())
3362                 print_irqtrace_events(prev);
3363         dump_stack();
3364 }
3365
3366 /*
3367  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3368  */
3369 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3370 {
3371         /*
3372          * Test if we are atomic.  Since do_exit() needs to call into
3373          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3374          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3375          */
3376         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
3377                 __schedule_bug(prev);
3378
3379         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3380
3381         schedstat_inc(this_rq(), sched_cnt);
3382 }
3383
3384 /*
3385  * Pick up the highest-prio task:
3386  */
3387 static inline struct task_struct *
3388 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, u64 now)
3389 {
3390         struct sched_class *class;
3391         struct task_struct *p;
3392
3393         /*
3394          * Optimization: we know that if all tasks are in
3395          * the fair class we can call that function directly:
3396          */
3397         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3398                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, now);
3399                 if (likely(p))
3400                         return p;
3401         }
3402
3403         class = sched_class_highest;
3404         for ( ; ; ) {
3405                 p = class->pick_next_task(rq, now);
3406                 if (p)
3407                         return p;
3408                 /*
3409                  * Will never be NULL as the idle class always
3410                  * returns a non-NULL p:
3411                  */
3412                 class = class->next;
3413         }
3414 }
3415
3416 /*
3417  * schedule() is the main scheduler function.
3418  */
3419 asmlinkage void __sched schedule(void)
3420 {
3421         struct task_struct *prev, *next;
3422         long *switch_count;
3423         struct rq *rq;
3424         u64 now;
3425         int cpu;
3426
3427 need_resched:
3428         preempt_disable();
3429         cpu = smp_processor_id();
3430         rq = cpu_rq(cpu);
3431         rcu_qsctr_inc(cpu);
3432         prev = rq->curr;
3433         switch_count = &prev->nivcsw;
3434
3435         release_kernel_lock(prev);
3436 need_resched_nonpreemptible:
3437
3438         schedule_debug(prev);
3439
3440         spin_lock_irq(&rq->lock);
3441         clear_tsk_need_resched(prev);
3442
3443         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3444                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3445                                 unlikely(signal_pending(prev)))) {
3446                         prev->state = TASK_RUNNING;
3447                 } else {
3448                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3449                 }
3450                 switch_count = &prev->nvcsw;
3451         }
3452
3453         if (unlikely(!rq->nr_running))
3454                 idle_balance(cpu, rq);
3455
3456         now = __rq_clock(rq);
3457         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev, now);
3458         next = pick_next_task(rq, prev, now);
3459
3460         sched_info_switch(prev, next);
3461
3462         if (likely(prev != next)) {
3463                 rq->nr_switches++;
3464                 rq->curr = next;
3465                 ++*switch_count;
3466
3467                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3468         } else
3469                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3470
3471         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
3472                 cpu = smp_processor_id();
3473                 rq = cpu_rq(cpu);
3474                 goto need_resched_nonpreemptible;
3475         }
3476         preempt_enable_no_resched();
3477         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3478                 goto need_resched;
3479 }
3480 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3481
3482 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3483 /*
3484  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3485  * off of preempt_enable.  Kernel preemptions off return from interrupt
3486  * occur there and call schedule directly.
3487  */
3488 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3489 {
3490         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3491 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3492         struct task_struct *task = current;
3493         int saved_lock_depth;
3494 #endif
3495         /*
3496          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3497          * we do not want to preempt the current task.  Just return..
3498          */
3499         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3500                 return;
3501
3502 need_resched:
3503         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3504         /*
3505          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3506          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3507          * auto-release the semaphore:
3508          */
3509 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3510         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3511         task->lock_depth = -1;
3512 #endif
3513         schedule();
3514 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3515         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3516 #endif
3517         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3518
3519         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3520         barrier();
3521         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3522                 goto need_resched;
3523 }
3524 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3525
3526 /*
3527  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3528  * off of irq context.
3529  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3530  * protect us against recursive calling from irq.
3531  */
3532 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3533 {
3534         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3535 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3536         struct task_struct *task = current;
3537         int saved_lock_depth;
3538 #endif
3539         /* Catch callers which need to be fixed */
3540         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3541
3542 need_resched:
3543         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3544         /*
3545          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3546          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3547          * auto-release the semaphore:
3548          */
3549 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3550         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3551         task->lock_depth = -1;
3552 #endif
3553         local_irq_enable();
3554         schedule();
3555         local_irq_disable();
3556 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3557         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3558 #endif
3559         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3560
3561         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3562         barrier();
3563         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3564                 goto need_resched;
3565 }
3566
3567 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3568
3569 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
3570                           void *key)
3571 {
3572         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
3573 }
3574 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3575
3576 /*
3577  * The core wakeup function.  Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3578  * wake everything up.  If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3579  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3580  *
3581  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3582  * started to run but is not in state TASK_RUNNING.  try_to_wake_up() returns
3583  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3584  */
3585 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3586                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
3587 {
3588         struct list_head *tmp, *next;
3589
3590         list_for_each_safe(tmp, next, &q->task_list) {
3591                 wait_queue_t *curr = list_entry(tmp, wait_queue_t, task_list);
3592                 unsigned flags = curr->flags;
3593
3594                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
3595                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3596                         break;
3597         }
3598 }
3599
3600 /**
3601  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3602  * @q: the waitqueue
3603  * @mode: which threads
3604  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3605  * @key: is directly passed to the wakeup function
3606  */
3607 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3608                         int nr_exclusive, void *key)
3609 {
3610         unsigned long flags;
3611
3612         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3613         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3614         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3615 }
3616 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3617
3618 /*
3619  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3620  */
3621 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3622 {
3623         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3624 }
3625
3626 /**
3627  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
3628  * @q: the waitqueue
3629  * @mode: which threads
3630  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3631  *
3632  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3633  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3634  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3635  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3636  *
3637  * On UP it can prevent extra preemption.
3638  */
3639 void fastcall
3640 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3641 {
3642         unsigned long flags;
3643         int sync = 1;
3644
3645         if (unlikely(!q))
3646                 return;
3647
3648         if (unlikely(!nr_exclusive))
3649                 sync = 0;
3650
3651         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3652         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
3653         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3654 }
3655 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3656
3657 void fastcall complete(struct completion *x)
3658 {
3659         unsigned long flags;
3660
3661         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3662         x->done++;
3663         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3664                          1, 0, NULL);
3665         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3666 }
3667 EXPORT_SYMBOL(complete);
3668
3669 void fastcall complete_all(struct completion *x)
3670 {
3671         unsigned long flags;
3672
3673         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3674         x->done += UINT_MAX/2;
3675         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3676                          0, 0, NULL);
3677         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3678 }
3679 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3680
3681 void fastcall __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3682 {
3683         might_sleep();
3684
3685         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3686         if (!x->done) {
3687                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3688
3689                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3690                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3691                 do {
3692                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3693                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3694                         schedule();
3695                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3696                 } while (!x->done);
3697                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3698         }
3699         x->done--;
3700         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3701 }
3702 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3703
3704 unsigned long fastcall __sched
3705 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3706 {
3707         might_sleep();
3708
3709         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3710         if (!x->done) {
3711                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3712
3713                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3714                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3715                 do {
3716                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3717                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3718                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3719                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3720                         if (!timeout) {
3721                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3722                                 goto out;
3723                         }
3724                 } while (!x->done);
3725                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3726         }
3727         x->done--;
3728 out:
3729         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3730         return timeout;
3731 }
3732 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3733
3734 int fastcall __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3735 {
3736         int ret = 0;
3737
3738         might_sleep();
3739
3740         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3741         if (!x->done) {
3742                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3743
3744                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3745                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3746                 do {
3747                         if (signal_pending(current)) {
3748                                 ret = -ERESTARTSYS;
3749                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3750                                 goto out;
3751                         }
3752                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3753                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3754                         schedule();
3755                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3756                 } while (!x->done);
3757                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3758         }
3759         x->done--;
3760 out:
3761         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3762
3763         return ret;
3764 }
3765 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3766
3767 unsigned long fastcall __sched
3768 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3769                                           unsigned long timeout)
3770 {
3771         might_sleep();
3772
3773         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3774         if (!x->done) {
3775                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3776
3777                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3778                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3779                 do {
3780                         if (signal_pending(current)) {
3781                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3782                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3783                                 goto out;
3784                         }
3785                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3786                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3787                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3788                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3789                         if (!timeout) {
3790                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3791                                 goto out;
3792                         }
3793                 } while (!x->done);
3794                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3795         }
3796         x->done--;
3797 out:
3798         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3799         return timeout;
3800 }
3801 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3802
3803 static inline void
3804 sleep_on_head(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait, unsigned long *flags)
3805 {
3806         spin_lock_irqsave(&q->lock, *flags);
3807         __add_wait_queue(q, wait);
3808         spin_unlock(&q->lock);
3809 }
3810
3811 static inline void
3812 sleep_on_tail(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait, unsigned long *flags)
3813 {
3814         spin_lock_irq(&q->lock);
3815         __remove_wait_queue(q, wait);
3816         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, *flags);
3817 }
3818
3819 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3820 {
3821         unsigned long flags;
3822         wait_queue_t wait;
3823
3824         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3825
3826         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3827
3828         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3829         schedule();
3830         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3831 }
3832 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3833
3834 long __sched
3835 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3836 {
3837         unsigned long flags;
3838         wait_queue_t wait;
3839
3840         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3841
3842         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3843
3844         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3845         timeout = schedule_timeout(timeout);
3846         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3847
3848         return timeout;
3849 }
3850 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3851
3852 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3853 {
3854         unsigned long flags;
3855         wait_queue_t wait;
3856
3857         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3858
3859         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3860
3861         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3862         schedule();
3863         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3864 }
3865 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3866
3867 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3868 {
3869         unsigned long flags;
3870         wait_queue_t wait;
3871
3872         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3873
3874         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3875
3876         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3877         timeout = schedule_timeout(timeout);
3878         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3879
3880         return timeout;
3881 }
3882 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3883
3884 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3885
3886 /*
3887  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3888  * @p: task
3889  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3890  *
3891  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3892  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3893  *
3894  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3895  */
3896 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3897 {
3898         unsigned long flags;
3899         int oldprio, on_rq;
3900         struct rq *rq;
3901         u64 now;
3902
3903         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3904
3905         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3906         now = rq_clock(rq);
3907
3908         oldprio = p->prio;
3909         on_rq = p->se.on_rq;
3910         if (on_rq)
3911                 dequeue_task(rq, p, 0, now);
3912
3913         if (rt_prio(prio))
3914                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3915         else
3916                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3917
3918         p->prio = prio;
3919
3920         if (on_rq) {
3921                 enqueue_task(rq, p, 0, now);
3922                 /*
3923                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
3924                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
3925                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
3926                  */
3927                 if (task_running(rq, p)) {
3928                         if (p->prio > oldprio)
3929                                 resched_task(rq->curr);
3930                 } else {
3931                         check_preempt_curr(rq, p);
3932                 }
3933         }
3934         task_rq_unlock(rq, &flags);
3935 }
3936
3937 #endif
3938
3939 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3940 {
3941         int old_prio, delta, on_rq;
3942         unsigned long flags;
3943         struct rq *rq;
3944         u64 now;
3945
3946         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3947                 return;
3948         /*
3949          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3950          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3951          */
3952         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3953         now = rq_clock(rq);
3954         /*
3955          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3956          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3957          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3958          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3959          */
3960         if (task_has_rt_policy(p)) {
3961                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3962                 goto out_unlock;
3963         }
3964         on_rq = p->se.on_rq;
3965         if (on_rq) {
3966                 dequeue_task(rq, p, 0, now);
3967                 dec_load(rq, p, now);
3968         }
3969
3970         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3971         set_load_weight(p);
3972         old_prio = p->prio;
3973         p->prio = effective_prio(p);
3974         delta = p->prio - old_prio;
3975
3976         if (on_rq) {
3977                 enqueue_task(rq, p, 0, now);
3978                 inc_load(rq, p, now);
3979                 /*
3980                  * If the task increased its priority or is running and
3981                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3982                  */
3983                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3984                         resched_task(rq->curr);
3985         }
3986 out_unlock:
3987         task_rq_unlock(rq, &flags);
3988 }
3989 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3990
3991 /*
3992  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3993  * @p: task
3994  * @nice: nice value
3995  */
3996 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3997 {
3998         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3999         int nice_rlim = 20 - nice;
4000
4001         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4002                 capable(CAP_SYS_NICE));
4003 }
4004
4005 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4006
4007 /*
4008  * sys_nice - change the priority of the current process.
4009  * @increment: priority increment
4010  *
4011  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4012  * does similar things.
4013  */
4014 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4015 {
4016         long nice, retval;
4017
4018         /*
4019          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4020          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4021          * and we have a single winner.
4022          */
4023         if (increment < -40)
4024                 increment = -40;
4025         if (increment > 40)
4026                 increment = 40;
4027
4028         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4029         if (nice < -20)
4030                 nice = -20;
4031         if (nice > 19)
4032                 nice = 19;
4033
4034         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4035                 return -EPERM;
4036
4037         retval = security_task_setnice(current, nice);
4038         if (retval)
4039                 return retval;
4040
4041         set_user_nice(current, nice);
4042         return 0;
4043 }
4044
4045 #endif
4046
4047 /**
4048  * task_prio - return the priority value of a given task.
4049  * @p: the task in question.
4050  *
4051  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4052  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4053  * around 0, value goes from -16 to +15.
4054  */
4055 int task_prio(const struct task_struct *p)
4056 {
4057         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4058 }
4059
4060 /**
4061  * task_nice - return the nice value of a given task.
4062  * @p: the task in question.
4063  */
4064 int task_nice(const struct task_struct *p)
4065 {
4066         return TASK_NICE(p);
4067 }
4068 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4069
4070 /**
4071  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4072  * @cpu: the processor in question.
4073  */
4074 int idle_cpu(int cpu)
4075 {
4076         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4077 }
4078
4079 /**
4080  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4081  * @cpu: the processor in question.
4082  */
4083 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4084 {
4085         return cpu_rq(cpu)->idle;
4086 }
4087
4088 /**
4089  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4090  * @pid: the pid in question.
4091  */
4092 static inline struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4093 {
4094         return pid ? find_task_by_pid(pid) : current;
4095 }
4096
4097 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4098 static void
4099 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4100 {
4101         BUG_ON(p->se.on_rq);
4102
4103         p->policy = policy;
4104         switch (p->policy) {
4105         case SCHED_NORMAL:
4106         case SCHED_BATCH:
4107         case SCHED_IDLE:
4108                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4109                 break;
4110         case SCHED_FIFO:
4111         case SCHED_RR:
4112                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4113                 break;
4114         }
4115
4116         p->rt_priority = prio;
4117         p->normal_prio = normal_prio(p);
4118         /* we are holding p->pi_lock already */
4119         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4120         set_load_weight(p);
4121 }
4122
4123 /**
4124  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4125  * @p: the task in question.
4126  * @policy: new policy.
4127  * @param: structure containing the new RT priority.
4128  *
4129  * NOTE that the task may be already dead.
4130  */
4131 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4132                        struct sched_param *param)
4133 {
4134         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq;
4135         unsigned long flags;
4136         struct rq *rq;
4137
4138         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4139         BUG_ON(in_interrupt());
4140 recheck:
4141         /* double check policy once rq lock held */
4142         if (policy < 0)
4143                 policy = oldpolicy = p->policy;
4144         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4145                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4146                         policy != SCHED_IDLE)
4147                 return -EINVAL;
4148         /*
4149          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4150          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4151          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4152          */
4153         if (param->sched_priority < 0 ||
4154             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4155             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4156                 return -EINVAL;
4157         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4158                 return -EINVAL;
4159
4160         /*
4161          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4162          */
4163         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4164                 if (rt_policy(policy)) {
4165                         unsigned long rlim_rtprio;
4166
4167                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4168                                 return -ESRCH;
4169                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4170                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4171
4172                         /* can't set/change the rt policy */
4173                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4174                                 return -EPERM;
4175
4176                         /* can't increase priority */
4177                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4178                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4179                                 return -EPERM;
4180                 }
4181                 /*
4182                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4183                  * move out of SCHED_IDLE either:
4184                  */
4185                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4186                         return -EPERM;
4187
4188                 /* can't change other user's priorities */
4189                 if ((current->euid != p->euid) &&
4190                     (current->euid != p->uid))
4191                         return -EPERM;
4192         }
4193
4194         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4195         if (retval)
4196                 return retval;
4197         /*
4198          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4199          * changing the priority of the task:
4200          */
4201         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4202         /*
4203          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4204          * runqueue lock must be held.
4205          */
4206         rq = __task_rq_lock(p);
4207         /* recheck policy now with rq lock held */
4208         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4209                 policy = oldpolicy = -1;
4210                 __task_rq_unlock(rq);
4211                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4212                 goto recheck;
4213         }
4214         on_rq = p->se.on_rq;
4215         if (on_rq)
4216                 deactivate_task(rq, p, 0);
4217         oldprio = p->prio;
4218         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4219         if (on_rq) {
4220                 activate_task(rq, p, 0);
4221                 /*
4222                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4223                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4224                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4225                  */
4226                 if (task_running(rq, p)) {
4227                         if (p->prio > oldprio)
4228                                 resched_task(rq->curr);
4229                 } else {
4230                         check_preempt_curr(rq, p);
4231                 }
4232         }
4233         __task_rq_unlock(rq);
4234         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4235
4236         rt_mutex_adjust_pi(p);
4237
4238         return 0;
4239 }
4240 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4241
4242 static int
4243 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4244 {
4245         struct sched_param lparam;
4246         struct task_struct *p;
4247         int retval;
4248
4249         if (!param || pid < 0)
4250                 return -EINVAL;
4251         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4252                 return -EFAULT;
4253
4254         rcu_read_lock();
4255         retval = -ESRCH;
4256         p = find_process_by_pid(pid);
4257         if (p != NULL)
4258                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4259         rcu_read_unlock();
4260
4261         return retval;
4262 }
4263
4264 /**
4265  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4266  * @pid: the pid in question.
4267  * @policy: new policy.
4268  * @param: structure containing the new RT priority.
4269  */
4270 asmlinkage long sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,
4271                                        struct sched_param __user *param)
4272 {
4273         /* negative values for policy are not valid */
4274         if (policy < 0)
4275                 return -EINVAL;
4276
4277         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4278 }
4279
4280 /**
4281  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4282  * @pid: the pid in question.
4283  * @param: structure containing the new RT priority.
4284  */
4285 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4286 {
4287         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4288 }
4289
4290 /**
4291  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4292  * @pid: the pid in question.
4293  */
4294 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4295 {
4296         struct task_struct *p;
4297         int retval = -EINVAL;
4298
4299         if (pid < 0)
4300                 goto out_nounlock;
4301
4302         retval = -ESRCH;
4303         read_lock(&tasklist_lock);
4304         p = find_process_by_pid(pid);
4305         if (p) {
4306                 retval = security_task_getscheduler(p);
4307                 if (!retval)
4308                         retval = p->policy;
4309         }
4310         read_unlock(&tasklist_lock);
4311
4312 out_nounlock:
4313         return retval;
4314 }
4315
4316 /**
4317  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4318  * @pid: the pid in question.
4319  * @param: structure containing the RT priority.
4320  */
4321 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4322 {
4323         struct sched_param lp;
4324         struct task_struct *p;
4325         int retval = -EINVAL;
4326
4327         if (!param || pid < 0)
4328                 goto out_nounlock;
4329
4330         read_lock(&tasklist_lock);
4331         p = find_process_by_pid(pid);
4332         retval = -ESRCH;
4333         if (!p)
4334                 goto out_unlock;
4335
4336         retval = security_task_getscheduler(p);
4337         if (retval)
4338                 goto out_unlock;
4339
4340         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4341         read_unlock(&tasklist_lock);
4342
4343         /*
4344          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4345          */
4346         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4347
4348 out_nounlock:
4349         return retval;
4350
4351 out_unlock:
4352         read_unlock(&tasklist_lock);
4353         return retval;
4354 }
4355
4356 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4357 {
4358         cpumask_t cpus_allowed;
4359         struct task_struct *p;
4360         int retval;
4361
4362         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4363         read_lock(&tasklist_lock);
4364
4365         p = find_process_by_pid(pid);
4366         if (!p) {
4367                 read_unlock(&tasklist_lock);
4368                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4369                 return -ESRCH;
4370         }
4371
4372         /*
4373          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4374          * tasklist_lock held.  We will bump the task_struct's
4375          * usage count and then drop tasklist_lock.
4376          */
4377         get_task_struct(p);
4378         read_unlock(&tasklist_lock);
4379
4380         retval = -EPERM;
4381         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4382                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4383                 goto out_unlock;
4384
4385         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4386         if (retval)
4387                 goto out_unlock;
4388
4389         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4390         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4391         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4392
4393 out_unlock:
4394         put_task_struct(p);
4395         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4396         return retval;
4397 }
4398
4399 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4400                              cpumask_t *new_mask)
4401 {
4402         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4403                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4404         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4405                 len = sizeof(cpumask_t);
4406         }
4407         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4408 }
4409
4410 /**
4411  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4412  * @pid: pid of the process
4413  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4414  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4415  */
4416 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4417                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4418 {
4419         cpumask_t new_mask;
4420         int retval;
4421
4422         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4423         if (retval)
4424                 return retval;
4425
4426         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4427 }
4428
4429 /*
4430  * Represents all cpu's present in the system
4431  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4432  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4433  * method, such as ACPI for e.g.
4434  */
4435
4436 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4437 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4438
4439 #ifndef CONFIG_SMP
4440 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4441 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4442
4443 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4444 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4445 #endif
4446
4447 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4448 {
4449         struct task_struct *p;
4450         int retval;
4451
4452         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4453         read_lock(&tasklist_lock);
4454
4455         retval = -ESRCH;
4456         p = find_process_by_pid(pid);
4457         if (!p)
4458                 goto out_unlock;
4459
4460         retval = security_task_getscheduler(p);
4461         if (retval)
4462                 goto out_unlock;
4463
4464         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4465
4466 out_unlock:
4467         read_unlock(&tasklist_lock);
4468         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4469         if (retval)
4470                 return retval;
4471
4472         return 0;
4473 }
4474
4475 /**
4476  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4477  * @pid: pid of the process
4478  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4479  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4480  */
4481 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4482                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4483 {
4484         int ret;
4485         cpumask_t mask;
4486
4487         if (len < sizeof(cpumask_t))
4488                 return -EINVAL;
4489
4490         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4491         if (ret < 0)
4492                 return ret;
4493
4494         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4495                 return -EFAULT;
4496
4497         return sizeof(cpumask_t);
4498 }
4499
4500 /**
4501  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4502  *
4503  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4504  * other threads running on this CPU then this function will return.
4505  */
4506 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4507 {
4508         struct rq *rq = this_rq_lock();
4509
4510         schedstat_inc(rq, yld_cnt);
4511         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
4512                 schedstat_inc(rq, yld_act_empty);
4513         else
4514                 current->sched_class->yield_task(rq, current);
4515
4516         /*
4517          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4518          * no need to preempt or enable interrupts:
4519          */
4520         __release(rq->lock);
4521         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4522         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4523         preempt_enable_no_resched();
4524
4525         schedule();
4526
4527         return 0;
4528 }
4529
4530 static void __cond_resched(void)
4531 {
4532 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4533         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4534 #endif
4535         /*
4536          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4537          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4538          * cond_resched() call.
4539          */
4540         do {
4541                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4542                 schedule();
4543                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4544         } while (need_resched());
4545 }
4546
4547 int __sched cond_resched(void)
4548 {
4549         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4550                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4551                 __cond_resched();
4552                 return 1;
4553         }
4554         return 0;
4555 }
4556 EXPORT_SYMBOL(cond_resched);
4557
4558 /*
4559  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4560  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4561  *
4562  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT.  We do strange low-level
4563  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4564  * spin_unlock(), once by hand).
4565  */
4566 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4567 {
4568         int ret = 0;
4569
4570         if (need_lockbreak(lock)) {
4571                 spin_unlock(lock);
4572                 cpu_relax();
4573                 ret = 1;
4574                 spin_lock(lock);
4575         }
4576         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4577                 spin_release(&lock->dep_map, 1, _THIS_IP_);
4578                 _raw_spin_unlock(lock);
4579                 preempt_enable_no_resched();
4580                 __cond_resched();
4581                 ret = 1;
4582                 spin_lock(lock);
4583         }
4584         return ret;
4585 }
4586 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4587
4588 int __sched cond_resched_softirq(void)
4589 {
4590         BUG_ON(!in_softirq());
4591
4592         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4593                 local_bh_enable();
4594                 __cond_resched();
4595                 local_bh_disable();
4596                 return 1;
4597         }
4598         return 0;
4599 }
4600 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4601
4602 /**
4603  * yield - yield the current processor to other threads.
4604  *
4605  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4606  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4607  */
4608 void __sched yield(void)
4609 {
4610         set_current_state(TASK_RUNNING);
4611         sys_sched_yield();
4612 }
4613 EXPORT_SYMBOL(yield);
4614
4615 /*
4616  * This task is about to go to sleep on IO.  Increment rq->nr_iowait so
4617  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4618  *
4619  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4620  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4621  */
4622 void __sched io_schedule(void)
4623 {
4624         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4625
4626         delayacct_blkio_start();
4627         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4628         schedule();
4629         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4630         delayacct_blkio_end();
4631 }
4632 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4633
4634 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4635 {
4636         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4637         long ret;
4638
4639         delayacct_blkio_start();
4640         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4641         ret = schedule_timeout(timeout);
4642         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4643         delayacct_blkio_end();
4644         return ret;
4645 }
4646
4647 /**
4648  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4649  * @policy: scheduling class.
4650  *
4651  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4652  * by a given scheduling class.
4653  */
4654 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
4655 {
4656         int ret = -EINVAL;
4657
4658         switch (policy) {
4659         case SCHED_FIFO:
4660         case SCHED_RR:
4661                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4662                 break;
4663         case SCHED_NORMAL:
4664         case SCHED_BATCH:
4665         case SCHED_IDLE:
4666                 ret = 0;
4667                 break;
4668         }
4669         return ret;
4670 }
4671
4672 /**
4673  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4674  * @policy: scheduling class.
4675  *
4676  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4677  * by a given scheduling class.
4678  */
4679 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
4680 {
4681         int ret = -EINVAL;
4682
4683         switch (policy) {
4684         case SCHED_FIFO:
4685         case SCHED_RR:
4686                 ret = 1;
4687                 break;
4688         case SCHED_NORMAL:
4689         case SCHED_BATCH:
4690         case SCHED_IDLE:
4691                 ret = 0;
4692         }
4693         return ret;
4694 }
4695
4696 /**
4697  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4698  * @pid: pid of the process.
4699  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4700  *
4701  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4702  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4703  */
4704 asmlinkage
4705 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
4706 {
4707         struct task_struct *p;
4708         int retval = -EINVAL;
4709         struct timespec t;
4710
4711         if (pid < 0)
4712                 goto out_nounlock;
4713
4714         retval = -ESRCH;
4715         read_lock(&tasklist_lock);
4716         p = find_process_by_pid(pid);
4717         if (!p)
4718                 goto out_unlock;
4719
4720         retval = security_task_getscheduler(p);
4721         if (retval)
4722                 goto out_unlock;
4723
4724         jiffies_to_timespec(p->policy == SCHED_FIFO ?
4725                                 0 : static_prio_timeslice(p->static_prio), &t);
4726         read_unlock(&tasklist_lock);
4727         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4728 out_nounlock:
4729         return retval;
4730 out_unlock:
4731         read_unlock(&tasklist_lock);
4732         return retval;
4733 }
4734
4735 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
4736
4737 static void show_task(struct task_struct *p)
4738 {
4739         unsigned long free = 0;
4740         unsigned state;
4741
4742         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4743         printk("%-13.13s %c", p->comm,
4744                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4745 #if BITS_PER_LONG == 32
4746         if (state == TASK_RUNNING)
4747                 printk(" running  ");
4748         else
4749                 printk(" %08lx ", thread_saved_pc(p));
4750 #else
4751         if (state == TASK_RUNNING)
4752                 printk("  running task    ");
4753         else
4754                 printk(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
4755 #endif
4756 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4757         {
4758                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
4759                 while (!*n)
4760                         n++;
4761                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
4762         }
4763 #endif
4764         printk("%5lu %5d %6d\n", free, p->pid, p->parent->pid);
4765
4766         if (state != TASK_RUNNING)
4767                 show_stack(p, NULL);
4768 }
4769
4770 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4771 {
4772         struct task_struct *g, *p;
4773
4774 #if BITS_PER_LONG == 32
4775         printk(KERN_INFO
4776                 "  task                PC stack   pid father\n");
4777 #else
4778         printk(KERN_INFO
4779                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4780 #endif
4781         read_lock(&tasklist_lock);
4782         do_each_thread(g, p) {
4783                 /*
4784                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4785                  * console might take alot of time:
4786                  */
4787                 touch_nmi_watchdog();
4788                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4789                         show_task(p);
4790         } while_each_thread(g, p);
4791
4792         touch_all_softlockup_watchdogs();
4793
4794 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4795         sysrq_sched_debug_show();
4796 #endif
4797         read_unlock(&tasklist_lock);
4798         /*
4799          * Only show locks if all tasks are dumped:
4800          */
4801         if (state_filter == -1)
4802                 debug_show_all_locks();
4803 }
4804
4805 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4806 {
4807         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4808 }
4809
4810 /**
4811  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4812  * @idle: task in question
4813  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4814  *
4815  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4816  * flag, to make booting more robust.
4817  */
4818 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4819 {
4820         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4821         unsigned long flags;
4822
4823         __sched_fork(idle);
4824         idle->se.exec_start = sched_clock();
4825
4826         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
4827         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
4828         __set_task_cpu(idle, cpu);
4829
4830         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4831         rq->curr = rq->idle = idle;
4832 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
4833         idle->oncpu = 1;
4834 #endif
4835         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4836
4837         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4838 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
4839         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
4840 #else
4841         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4842 #endif
4843         /*
4844          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4845          */
4846         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4847 }
4848
4849 /*
4850  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
4851  * indicates which cpus entered this state. This is used
4852  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
4853  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
4854  * always be CPU_MASK_NONE.
4855  */
4856 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
4857
4858 /*
4859  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
4860  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
4861  * to users decreases. But the relationship is not linear,
4862  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
4863  * number of CPUs.
4864  *
4865  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
4866  */
4867 static inline void sched_init_granularity(void)
4868 {
4869         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
4870         const unsigned long gran_limit = 100000000;
4871
4872         sysctl_sched_granularity *= factor;
4873         if (sysctl_sched_granularity > gran_limit)
4874                 sysctl_sched_granularity = gran_limit;
4875
4876         sysctl_sched_runtime_limit = sysctl_sched_granularity * 4;
4877         sysctl_sched_wakeup_granularity = sysctl_sched_granularity / 2;
4878 }
4879
4880 #ifdef CONFIG_SMP
4881 /*
4882  * This is how migration works:
4883  *
4884  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
4885  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
4886  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
4887  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
4888  *    thread off the CPU)
4889  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
4890  *    task is still in the wrong runqueue.
4891  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4892  *    it and puts it into the right queue.
4893  * 6) migration thread up()s the semaphore.
4894  * 7) we wake up and the migration is done.
4895  */
4896
4897 /*
4898  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4899  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4900  * is removed from the allowed bitmask.
4901  *
4902  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4903  * task must not exit() & deallocate itself prematurely.  The
4904  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4905  */
4906 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
4907 {
4908         struct migration_req req;
4909         unsigned long flags;
4910         struct rq *rq;
4911         int ret = 0;
4912
4913         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4914         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
4915                 ret = -EINVAL;
4916                 goto out;
4917         }
4918
4919         p->cpus_allowed = new_mask;
4920         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4921         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
4922                 goto out;
4923
4924         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
4925                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4926                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4927                 wake_up_process(rq->migration_thread);
4928                 wait_for_completion(&req.done);
4929                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4930                 return 0;
4931         }
4932 out:
4933         task_rq_unlock(rq, &flags);
4934
4935         return ret;
4936 }
4937 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
4938
4939 /*
4940  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu.  We're doing
4941  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4942  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4943  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4944  *
4945  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4946  * as the task is no longer on this CPU.
4947  *
4948  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4949  */
4950 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4951 {
4952         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4953         int ret = 0, on_rq;
4954
4955         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
4956                 return ret;
4957
4958         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4959         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4960
4961         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4962         /* Already moved. */
4963         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4964                 goto out;
4965         /* Affinity changed (again). */
4966         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
4967                 goto out;
4968
4969         on_rq = p->se.on_rq;
4970         if (on_rq)
4971                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
4972         set_task_cpu(p, dest_cpu);
4973         if (on_rq) {
4974                 activate_task(rq_dest, p, 0);
4975                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
4976         }
4977         ret = 1;
4978 out:
4979         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4980         return ret;
4981 }
4982
4983 /*
4984  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
4985  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
4986  * another runqueue.
4987  */
4988 static int migration_thread(void *data)
4989 {
4990         int cpu = (long)data;
4991         struct rq *rq;
4992
4993         rq = cpu_rq(cpu);
4994         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
4995
4996         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4997         while (!kthread_should_stop()) {
4998                 struct migration_req *req;
4999                 struct list_head *head;
5000
5001                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5002
5003                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5004                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5005                         goto wait_to_die;
5006                 }
5007
5008                 if (rq->active_balance) {
5009                         active_load_balance(rq, cpu);
5010                         rq->active_balance = 0;
5011                 }
5012
5013                 head = &rq->migration_queue;
5014
5015                 if (list_empty(head)) {
5016                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5017                         schedule();
5018                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5019                         continue;
5020                 }
5021                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5022                 list_del_init(head->next);
5023
5024                 spin_unlock(&rq->lock);
5025                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5026                 local_irq_enable();
5027
5028                 complete(&req->done);
5029         }
5030         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5031         return 0;
5032
5033 wait_to_die:
5034         /* Wait for kthread_stop */
5035         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5036         while (!kthread_should_stop()) {
5037                 schedule();
5038                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5039         }
5040         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5041         return 0;
5042 }
5043
5044 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5045 /*
5046  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if neccessary.
5047  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5048  */
5049 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5050 {
5051         unsigned long flags;
5052         cpumask_t mask;
5053         struct rq *rq;
5054         int dest_cpu;
5055
5056 restart:
5057         /* On same node? */
5058         mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5059         cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5060         dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5061
5062         /* On any allowed CPU? */
5063         if (dest_cpu == NR_CPUS)
5064                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5065
5066         /* No more Mr. Nice Guy. */
5067         if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5068                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5069                 cpus_setall(p->cpus_allowed);
5070                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5071                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5072
5073                 /*
5074                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
5075                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
5076                  * leave kernel.
5077                  */
5078                 if (p->mm && printk_ratelimit())
5079                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5080                                "longer affine to cpu%d\n",
5081                                p->pid, p->comm, dead_cpu);
5082         }
5083         if (!__migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu))
5084                 goto restart;
5085 }
5086
5087 /*
5088  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5089  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5090  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5091  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5092  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5093  */
5094 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5095 {
5096         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5097         unsigned long flags;
5098
5099         local_irq_save(flags);
5100         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5101         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5102         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5103         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5104         local_irq_restore(flags);
5105 }
5106
5107 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5108 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5109 {
5110         struct task_struct *p, *t;
5111
5112         write_lock_irq(&tasklist_lock);
5113
5114         do_each_thread(t, p) {
5115                 if (p == current)
5116                         continue;
5117
5118                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5119                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5120         } while_each_thread(t, p);
5121
5122         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
5123 }
5124
5125 /*
5126  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5127  * It does so by boosting its priority to highest possible and adding it to
5128  * the _front_ of the runqueue. Used by CPU offline code.
5129  */
5130 void sched_idle_next(void)
5131 {
5132         int this_cpu = smp_processor_id();
5133         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5134         struct task_struct *p = rq->idle;
5135         unsigned long flags;
5136
5137         /* cpu has to be offline */
5138         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5139
5140         /*
5141          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5142          * and interrupts disabled on the current cpu.
5143          */
5144         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5145
5146         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5147
5148         /* Add idle task to the _front_ of its priority queue: */
5149         activate_idle_task(p, rq);
5150
5151         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5152 }
5153
5154 /*
5155  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5156  * offline.
5157  */
5158 void idle_task_exit(void)
5159 {
5160         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5161
5162         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5163
5164         if (mm != &init_mm)
5165                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5166         mmdrop(mm);
5167 }
5168
5169 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5170 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5171 {
5172         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5173
5174         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5175         BUG_ON(p->exit_state != EXIT_ZOMBIE && p->exit_state != EXIT_DEAD);
5176
5177         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5178         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5179
5180         get_task_struct(p);
5181
5182         /*
5183          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5184          * that's OK.  No task can be added to this CPU, so iteration is
5185          * fine.
5186          * NOTE: interrupts should be left disabled  --dev@
5187          */
5188         spin_unlock(&rq->lock);
5189         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5190         spin_lock(&rq->lock);
5191
5192         put_task_struct(p);
5193 }
5194
5195 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5196 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5197 {
5198         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5199         struct task_struct *next;
5200
5201         for ( ; ; ) {
5202                 if (!rq->nr_running)
5203                         break;
5204                 next = pick_next_task(rq, rq->curr, rq_clock(rq));
5205                 if (!next)
5206                         break;
5207                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5208
5209         }
5210 }
5211 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5212
5213 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5214
5215 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5216         {CTL_UNNUMBERED, "sched_domain", NULL, 0, 0755, NULL, },
5217         {0,},
5218 };
5219
5220 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5221         {CTL_UNNUMBERED, "kernel", NULL, 0, 0755, sd_ctl_dir, },
5222         {0,},
5223 };
5224
5225 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5226 {
5227         struct ctl_table *entry =
5228                 kmalloc(n * sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5229
5230         BUG_ON(!entry);
5231         memset(entry, 0, n * sizeof(struct ctl_table));
5232
5233         return entry;
5234 }
5235
5236 static void
5237 set_table_entry(struct ctl_table *entry, int ctl_name,
5238                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5239                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5240 {
5241         entry->ctl_name = ctl_name;
5242         entry->procname = procname;
5243         entry->data = data;
5244         entry->maxlen = maxlen;
5245         entry->mode = mode;
5246         entry->proc_handler = proc_handler;
5247 }
5248
5249 static struct ctl_table *
5250 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5251 {
5252         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5253
5254         set_table_entry(&table[0], 1, "min_interval", &sd->min_interval,
5255                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5256         set_table_entry(&table[1], 2, "max_interval", &sd->max_interval,
5257                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5258         set_table_entry(&table[2], 3, "busy_idx", &sd->busy_idx,
5259                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5260         set_table_entry(&table[3], 4, "idle_idx", &sd->idle_idx,
5261                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5262         set_table_entry(&table[4], 5, "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5263                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5264         set_table_entry(&table[5], 6, "wake_idx", &sd->wake_idx,
5265                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5266         set_table_entry(&table[6], 7, "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5267                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5268         set_table_entry(&table[7], 8, "busy_factor", &sd->busy_factor,
5269                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5270         set_table_entry(&table[8], 9, "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5271                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5272         set_table_entry(&table[9], 10, "cache_hot_time", &sd->cache_hot_time,
5273                 sizeof(long long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5274         set_table_entry(&table[10], 11, "cache_nice_tries",
5275                 &sd->cache_nice_tries,
5276                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5277         set_table_entry(&table[12], 13, "flags", &sd->flags,
5278                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5279
5280         return table;
5281 }
5282
5283 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5284 {
5285         struct ctl_table *entry, *table;
5286         struct sched_domain *sd;
5287         int domain_num = 0, i;
5288         char buf[32];
5289
5290         for_each_domain(cpu, sd)
5291                 domain_num++;
5292         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5293
5294         i = 0;
5295         for_each_domain(cpu, sd) {
5296                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5297                 entry->ctl_name = i + 1;
5298                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5299                 entry->mode = 0755;
5300                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5301                 entry++;
5302                 i++;
5303         }
5304         return table;
5305 }
5306
5307 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5308 static void init_sched_domain_sysctl(void)
5309 {
5310         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5311         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5312         char buf[32];
5313
5314         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5315
5316         for (i = 0; i < cpu_num; i++, entry++) {
5317                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5318                 entry->ctl_name = i + 1;
5319                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5320                 entry->mode = 0755;
5321                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5322         }
5323         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5324 }
5325 #else
5326 static void init_sched_domain_sysctl(void)
5327 {
5328 }
5329 #endif
5330
5331 /*
5332  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5333  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5334  */
5335 static int __cpuinit
5336 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5337 {
5338         struct task_struct *p;
5339         int cpu = (long)hcpu;
5340         unsigned long flags;
5341         struct rq *rq;
5342
5343         switch (action) {
5344         case CPU_LOCK_ACQUIRE:
5345                 mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
5346                 break;
5347
5348         case CPU_UP_PREPARE:
5349         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5350                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5351                 if (IS_ERR(p))
5352                         return NOTIFY_BAD;
5353                 kthread_bind(p, cpu);
5354                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5355                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5356                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5357                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5358                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5359                 break;
5360
5361         case CPU_ONLINE:
5362         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5363                 /* Strictly unneccessary, as first user will wake it. */
5364                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5365                 break;
5366
5367 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5368         case CPU_UP_CANCELED:
5369         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5370                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5371                         break;
5372                 /* Unbind it from offline cpu so it can run.  Fall thru. */
5373                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5374                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5375                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5376                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5377                 break;
5378
5379         case CPU_DEAD:
5380         case CPU_DEAD_FROZEN:
5381                 migrate_live_tasks(cpu);
5382                 rq = cpu_rq(cpu);
5383                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5384                 rq->migration_thread = NULL;
5385                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5386                 rq = task_rq_lock(rq->idle, &flags);
5387                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5388                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5389                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5390                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5391                 migrate_dead_tasks(cpu);
5392                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5393                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5394                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5395
5396                 /* No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5397                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex.  Just wake up
5398                  * the requestors. */
5399                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5400                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5401                         struct migration_req *req;
5402
5403                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5404                                          struct migration_req, list);
5405                         list_del_init(&req->list);
5406                         complete(&req->done);
5407                 }
5408                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5409                 break;
5410 #endif
5411         case CPU_LOCK_RELEASE:
5412                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
5413                 break;
5414         }
5415         return NOTIFY_OK;
5416 }
5417
5418 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5419  * happens before everything else.
5420  */
5421 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5422         .notifier_call = migration_call,
5423         .priority = 10
5424 };
5425
5426 int __init migration_init(void)
5427 {
5428         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5429         int err;
5430
5431         /* Start one for the boot CPU: */
5432         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5433         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5434         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5435         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5436
5437         return 0;
5438 }
5439 #endif
5440
5441 #ifdef CONFIG_SMP
5442
5443 /* Number of possible processor ids */
5444 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5445 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5446
5447 #undef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5448 #ifdef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5449 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5450 {
5451         int level = 0;
5452
5453         if (!sd) {
5454                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5455                 return;
5456         }
5457
5458         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5459
5460         do {
5461                 int i;
5462                 char str[NR_CPUS];
5463                 struct sched_group *group = sd->groups;
5464                 cpumask_t groupmask;
5465
5466                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5467                 cpus_clear(groupmask);
5468
5469                 printk(KERN_DEBUG);
5470                 for (i = 0; i < level + 1; i++)
5471                         printk(" ");
5472                 printk("domain %d: ", level);
5473
5474                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5475                         printk("does not load-balance\n");
5476                         if (sd->parent)
5477                                 printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5478                                                 " has parent");
5479                         break;
5480                 }
5481
5482                 printk("span %s\n", str);
5483
5484                 if (!cpu_isset(cpu, sd->span))
5485                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5486                                         "CPU%d\n", cpu);
5487                 if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask))
5488                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5489                                         " CPU%d\n", cpu);
5490
5491                 printk(KERN_DEBUG);
5492                 for (i = 0; i < level + 2; i++)
5493                         printk(" ");
5494                 printk("groups:");
5495                 do {
5496                         if (!group) {
5497                                 printk("\n");
5498                                 printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5499                                 break;
5500                         }
5501
5502                         if (!group->__cpu_power) {
5503                                 printk("\n");
5504                                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5505                                                 "set\n");
5506                         }
5507
5508                         if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5509                                 printk("\n");
5510                                 printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5511                         }
5512
5513                         if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5514                                 printk("\n");
5515                                 printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5516                         }
5517
5518                         cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5519
5520                         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5521                         printk(" %s", str);
5522
5523                         group = group->next;
5524                 } while (group != sd->groups);
5525                 printk("\n");
5526
5527                 if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5528                         printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span "
5529                                         "domain->span\n");
5530
5531                 level++;
5532                 sd = sd->parent;
5533                 if (!sd)
5534                         continue;
5535
5536                 if (!cpus_subset(groupmask, sd->span))
5537                         printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5538                                 "of domain->span\n");
5539
5540         } while (sd);
5541 }
5542 #else
5543 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5544 #endif
5545
5546 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5547 {
5548         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
5549                 return 1;
5550
5551         /* Following flags need at least 2 groups */
5552         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5553                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5554                          SD_BALANCE_FORK |
5555                          SD_BALANCE_EXEC |
5556                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5557                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5558                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5559                         return 0;
5560         }
5561
5562         /* Following flags don't use groups */
5563         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
5564                          SD_WAKE_AFFINE |
5565                          SD_WAKE_BALANCE))
5566                 return 0;
5567
5568         return 1;
5569 }
5570
5571 static int
5572 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5573 {
5574         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5575
5576         if (sd_degenerate(parent))
5577                 return 1;
5578
5579         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
5580                 return 0;
5581
5582         /* Does parent contain flags not in child? */
5583         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
5584         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
5585                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
5586         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5587         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5588                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5589                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5590                                 SD_BALANCE_FORK |
5591                                 SD_BALANCE_EXEC |
5592                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5593                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5594         }
5595         if (~cflags & pflags)
5596                 return 0;
5597
5598         return 1;
5599 }
5600
5601 /*
5602  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain.  Callers must
5603  * hold the hotplug lock.
5604  */
5605 static void cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5606 {
5607         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5608         struct sched_domain *tmp;
5609
5610         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5611         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
5612                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5613                 if (!parent)
5614                         break;
5615                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5616                         tmp->parent = parent->parent;
5617                         if (parent->parent)
5618                                 parent->parent->child = tmp;
5619                 }
5620         }
5621
5622         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5623                 sd = sd->parent;
5624                 if (sd)
5625                         sd->child = NULL;
5626         }
5627
5628         sched_domain_debug(sd, cpu);
5629
5630         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5631 }
5632
5633 /* cpus with isolated domains */
5634 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
5635
5636 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5637 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5638 {
5639         int ints[NR_CPUS], i;
5640
5641         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5642         cpus_clear(cpu_isolated_map);
5643         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
5644                 if (ints[i] < NR_CPUS)
5645                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
5646         return 1;
5647 }
5648
5649 __setup ("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5650
5651 /*
5652  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
5653  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
5654  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
5655  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
5656  *
5657  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
5658  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5659  * and ->cpu_power to 0.
5660  */
5661 static void
5662 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
5663                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5664                                         struct sched_group **sg))
5665 {
5666         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5667         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
5668         int i;
5669
5670         for_each_cpu_mask(i, span) {
5671                 struct sched_group *sg;
5672                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
5673                 int j;
5674
5675                 if (cpu_isset(i, covered))
5676                         continue;
5677
5678                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
5679                 sg->__cpu_power = 0;
5680
5681                 for_each_cpu_mask(j, span) {
5682                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
5683                                 continue;
5684
5685                         cpu_set(j, covered);
5686                         cpu_set(j, sg->cpumask);
5687                 }
5688                 if (!first)
5689                         first = sg;
5690                 if (last)
5691                         last->next = sg;
5692                 last = sg;
5693         }
5694         last->next = first;
5695 }
5696
5697 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
5698
5699 #ifdef CONFIG_NUMA
5700
5701 /**
5702  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5703  * @node: node whose sched_domain we're building
5704  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5705  *
5706  * Find the next node to include in a given scheduling domain.  Simply
5707  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5708  *
5709  * Should use nodemask_t.
5710  */
5711 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
5712 {
5713         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
5714
5715         min_val = INT_MAX;
5716
5717         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5718                 /* Start at @node */
5719                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
5720
5721                 if (!nr_cpus_node(n))
5722                         continue;
5723
5724                 /* Skip already used nodes */
5725                 if (test_bit(n, used_nodes))
5726                         continue;
5727
5728                 /* Simple min distance search */
5729                 val = node_distance(node, n);
5730
5731                 if (val < min_val) {
5732                         min_val = val;
5733                         best_node = n;
5734                 }
5735         }
5736
5737         set_bit(best_node, used_nodes);
5738         return best_node;
5739 }
5740
5741 /**
5742  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5743  * @node: node whose cpumask we're constructing
5744  * @size: number of nodes to include in this span
5745  *
5746  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span.  It
5747  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5748  * out optimally.
5749  */
5750 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
5751 {
5752         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5753         cpumask_t span, nodemask;
5754         int i;
5755
5756         cpus_clear(span);
5757         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5758
5759         nodemask = node_to_cpumask(node);
5760         cpus_or(span, span, nodemask);
5761         set_bit(node, used_nodes);
5762
5763         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5764                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
5765
5766                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
5767                 cpus_or(span, span, nodemask);
5768         }
5769
5770         return span;
5771 }
5772 #endif
5773
5774 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5775
5776 /*
5777  * SMT sched-domains:
5778  */
5779 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5780 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
5781 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
5782
5783 static int cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5784                             struct sched_group **sg)
5785 {
5786         if (sg)
5787                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
5788         return cpu;
5789 }
5790 #endif
5791
5792 /*
5793  * multi-core sched-domains:
5794  */
5795 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5796 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
5797 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
5798 #endif
5799
5800 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5801 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5802                              struct sched_group **sg)
5803 {
5804         int group;
5805         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5806         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5807         group = first_cpu(mask);
5808         if (sg)
5809                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
5810         return group;
5811 }
5812 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
5813 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5814                              struct sched_group **sg)
5815 {
5816         if (sg)
5817                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
5818         return cpu;
5819 }
5820 #endif
5821
5822 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
5823 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
5824
5825 static int cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5826                              struct sched_group **sg)
5827 {
5828         int group;
5829 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5830         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
5831         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5832         group = first_cpu(mask);
5833 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5834         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5835         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5836         group = first_cpu(mask);
5837 #else
5838         group = cpu;
5839 #endif
5840         if (sg)
5841                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
5842         return group;
5843 }
5844
5845 #ifdef CONFIG_NUMA
5846 /*
5847  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
5848  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
5849  * gets dynamically allocated.
5850  */
5851 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
5852 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
5853
5854 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
5855 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
5856
5857 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5858                                  struct sched_group **sg)
5859 {
5860         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
5861         int group;
5862
5863         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5864         group = first_cpu(nodemask);
5865
5866         if (sg)
5867                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
5868         return group;
5869 }
5870
5871 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
5872 {
5873         struct sched_group *sg = group_head;
5874         int j;
5875
5876         if (!sg)
5877                 return;
5878 next_sg:
5879         for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
5880                 struct sched_domain *sd;
5881
5882                 sd = &per_cpu(phys_domains, j);
5883                 if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
5884                         /*
5885                          * Only add "power" once for each
5886                          * physical package.
5887                          */
5888                         continue;
5889                 }
5890
5891                 sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
5892         }
5893         sg = sg->next;
5894         if (sg != group_head)
5895                 goto next_sg;
5896 }
5897 #endif
5898
5899 #ifdef CONFIG_NUMA
5900 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
5901 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5902 {
5903         int cpu, i;
5904
5905         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
5906                 struct sched_group **sched_group_nodes
5907                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
5908
5909                 if (!sched_group_nodes)
5910                         continue;
5911
5912                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5913                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
5914                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
5915
5916                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5917                         if (cpus_empty(nodemask))
5918                                 continue;
5919
5920                         if (sg == NULL)
5921                                 continue;
5922                         sg = sg->next;
5923 next_sg:
5924                         oldsg = sg;
5925                         sg = sg->next;
5926                         kfree(oldsg);
5927                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
5928                                 goto next_sg;
5929                 }
5930                 kfree(sched_group_nodes);
5931                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
5932         }
5933 }
5934 #else
5935 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5936 {
5937 }
5938 #endif
5939
5940 /*
5941  * Initialize sched groups cpu_power.
5942  *
5943  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5944  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5945  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5946  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5947  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5948  * less cpu_power.
5949  *
5950  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
5951  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
5952  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
5953  */
5954 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5955 {
5956         struct sched_domain *child;
5957         struct sched_group *group;
5958
5959         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
5960
5961         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
5962                 return;
5963
5964         child = sd->child;
5965
5966         sd->groups->__cpu_power = 0;
5967
5968         /*
5969          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
5970          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
5971          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
5972          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
5973          * same sched domain.
5974          */
5975         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
5976                        (child->flags &
5977                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
5978                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
5979                 return;
5980         }
5981
5982         /*
5983          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
5984          */
5985         group = child->groups;
5986         do {
5987                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
5988                 group = group->next;
5989         } while (group != child->groups);
5990 }
5991
5992 /*
5993  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
5994  * to the individual cpus
5995  */
5996 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
5997 {
5998         int i;
5999 #ifdef CONFIG_NUMA
6000         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6001         int sd_allnodes = 0;
6002
6003         /*
6004          * Allocate the per-node list of sched groups
6005          */
6006         sched_group_nodes = kzalloc(sizeof(struct sched_group *)*MAX_NUMNODES,
6007                                            GFP_KERNEL);
6008         if (!sched_group_nodes) {
6009                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6010                 return -ENOMEM;
6011         }
6012         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6013 #endif
6014
6015         /*
6016          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6017          */
6018         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6019                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6020                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6021
6022                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6023
6024 #ifdef CONFIG_NUMA
6025                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6026                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6027                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6028                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6029                         sd->span = *cpu_map;
6030                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6031                         p = sd;
6032                         sd_allnodes = 1;
6033                 } else
6034                         p = NULL;
6035
6036                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6037                 *sd = SD_NODE_INIT;
6038                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6039                 sd->parent = p;
6040                 if (p)
6041                         p->child = sd;
6042                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6043 #endif
6044
6045                 p = sd;
6046                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6047                 *sd = SD_CPU_INIT;
6048                 sd->span = nodemask;
6049                 sd->parent = p;
6050                 if (p)
6051                         p->child = sd;
6052                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6053
6054 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6055                 p = sd;
6056                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6057                 *sd = SD_MC_INIT;
6058                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6059                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6060                 sd->parent = p;
6061                 p->child = sd;
6062                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6063 #endif
6064
6065 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6066                 p = sd;
6067                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6068                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6069                 sd->span = cpu_sibling_map[i];
6070                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6071                 sd->parent = p;
6072                 p->child = sd;
6073                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6074 #endif
6075         }
6076
6077 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6078         /* Set up CPU (sibling) groups */
6079         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6080                 cpumask_t this_sibling_map = cpu_sibling_map[i];
6081                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6082                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6083                         continue;
6084
6085                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
6086                                         &cpu_to_cpu_group);
6087         }
6088 #endif
6089
6090 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6091         /* Set up multi-core groups */
6092         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6093                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6094                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6095                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6096                         continue;
6097                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
6098                                         &cpu_to_core_group);
6099         }
6100 #endif
6101
6102         /* Set up physical groups */
6103         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6104                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6105
6106                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6107                 if (cpus_empty(nodemask))
6108                         continue;
6109
6110                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6111         }
6112
6113 #ifdef CONFIG_NUMA
6114         /* Set up node groups */
6115         if (sd_allnodes)
6116                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map,
6117                                         &cpu_to_allnodes_group);
6118
6119         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6120                 /* Set up node groups */
6121                 struct sched_group *sg, *prev;
6122                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6123                 cpumask_t domainspan;
6124                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6125                 int j;
6126
6127                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6128                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6129                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6130                         continue;
6131                 }
6132
6133                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6134                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6135
6136                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6137                 if (!sg) {
6138                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6139                                 "node %d\n", i);
6140                         goto error;
6141                 }
6142                 sched_group_nodes[i] = sg;
6143                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6144                         struct sched_domain *sd;
6145
6146                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6147                         sd->groups = sg;
6148                 }
6149                 sg->__cpu_power = 0;
6150                 sg->cpumask = nodemask;
6151                 sg->next = sg;
6152                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6153                 prev = sg;
6154
6155                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6156                         cpumask_t tmp, notcovered;
6157                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6158
6159                         cpus_complement(notcovered, covered);
6160                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6161                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6162                         if (cpus_empty(tmp))
6163                                 break;
6164
6165                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6166                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6167                         if (cpus_empty(tmp))
6168                                 continue;
6169
6170                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6171                                           GFP_KERNEL, i);
6172                         if (!sg) {
6173                                 printk(KERN_WARNING
6174                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6175                                 goto error;
6176                         }
6177                         sg->__cpu_power = 0;
6178                         sg->cpumask = tmp;
6179                         sg->next = prev->next;
6180                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6181                         prev->next = sg;
6182                         prev = sg;
6183                 }
6184         }
6185 #endif
6186
6187         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6188 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6189         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6190                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6191
6192                 init_sched_groups_power(i, sd);
6193         }
6194 #endif
6195 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6196         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6197                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
6198
6199                 init_sched_groups_power(i, sd);
6200         }
6201 #endif
6202
6203         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6204                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6205
6206                 init_sched_groups_power(i, sd);
6207         }
6208
6209 #ifdef CONFIG_NUMA
6210         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6211                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6212
6213         if (sd_allnodes) {
6214                 struct sched_group *sg;
6215
6216                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6217                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6218         }
6219 #endif
6220
6221         /* Attach the domains */
6222         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6223                 struct sched_domain *sd;
6224 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6225                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6226 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6227                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6228 #else
6229                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6230 #endif
6231                 cpu_attach_domain(sd, i);
6232         }
6233
6234         return 0;
6235
6236 #ifdef CONFIG_NUMA
6237 error:
6238         free_sched_groups(cpu_map);
6239         return -ENOMEM;
6240 #endif
6241 }
6242 /*
6243  * Set up scheduler domains and groups.  Callers must hold the hotplug lock.
6244  */
6245 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6246 {
6247         cpumask_t cpu_default_map;
6248         int err;
6249
6250         /*
6251          * Setup mask for cpus without special case scheduling requirements.
6252          * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6253          * exclude other special cases in the future.
6254          */
6255         cpus_andnot(cpu_default_map, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6256
6257         err = build_sched_domains(&cpu_default_map);
6258
6259         return err;
6260 }
6261
6262 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6263 {
6264         free_sched_groups(cpu_map);
6265 }
6266
6267 /*
6268  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6269  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6270  */
6271 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6272 {
6273         int i;
6274
6275         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6276                 cpu_attach_domain(NULL, i);
6277         synchronize_sched();
6278         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6279 }
6280
6281 /*
6282  * Partition sched domains as specified by the cpumasks below.
6283  * This attaches all cpus from the cpumasks to the NULL domain,
6284  * waits for a RCU quiescent period, recalculates sched
6285  * domain information and then attaches them back to the
6286  * correct sched domains
6287  * Call with hotplug lock held
6288  */
6289 int partition_sched_domains(cpumask_t *partition1, cpumask_t *partition2)
6290 {
6291         cpumask_t change_map;
6292         int err = 0;
6293
6294         cpus_and(*partition1, *partition1, cpu_online_map);
6295         cpus_and(*partition2, *partition2, cpu_online_map);
6296         cpus_or(change_map, *partition1, *partition2);
6297
6298         /* Detach sched domains from all of the affected cpus */
6299         detach_destroy_domains(&change_map);
6300         if (!cpus_empty(*partition1))
6301                 err = build_sched_domains(partition1);
6302         if (!err && !cpus_empty(*partition2))
6303                 err = build_sched_domains(partition2);
6304
6305         return err;
6306 }
6307
6308 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6309 int arch_reinit_sched_domains(void)
6310 {
6311         int err;
6312
6313         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6314         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6315         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6316         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6317
6318         return err;
6319 }
6320
6321 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6322 {
6323         int ret;
6324
6325         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6326                 return -EINVAL;
6327
6328         if (smt)
6329                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6330         else
6331                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6332
6333         ret = arch_reinit_sched_domains();
6334
6335         return ret ? ret : count;
6336 }
6337
6338 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6339 {
6340         int err = 0;
6341
6342 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6343         if (smt_capable())
6344                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6345                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6346 #endif
6347 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6348         if (!err && mc_capable())
6349                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6350                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6351 #endif
6352         return err;
6353 }
6354 #endif
6355
6356 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6357 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6358 {
6359         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6360 }
6361 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6362                                             const char *buf, size_t count)
6363 {
6364         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6365 }
6366 SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6367             sched_mc_power_savings_store);
6368 #endif
6369
6370 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6371 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6372 {
6373         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6374 }
6375 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6376                                              const char *buf, size_t count)
6377 {
6378         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6379 }
6380 SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6381             sched_smt_power_savings_store);
6382 #endif
6383
6384 /*
6385  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy.  The domains
6386  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
6387  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
6388  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
6389  */
6390 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
6391                                 unsigned long action, void *hcpu)
6392 {
6393         switch (action) {
6394         case CPU_UP_PREPARE:
6395         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6396         case CPU_DOWN_PREPARE:
6397         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6398                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6399                 return NOTIFY_OK;
6400
6401         case CPU_UP_CANCELED:
6402         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6403         case CPU_DOWN_FAILED:
6404         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6405         case CPU_ONLINE:
6406         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6407         case CPU_DEAD:
6408         case CPU_DEAD_FROZEN:
6409                 /*
6410                  * Fall through and re-initialise the domains.
6411                  */
6412                 break;
6413         default:
6414                 return NOTIFY_DONE;
6415         }
6416
6417         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
6418         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6419
6420         return NOTIFY_OK;
6421 }
6422
6423 void __init sched_init_smp(void)
6424 {
6425         cpumask_t non_isolated_cpus;
6426
6427         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6428         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6429         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
6430         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
6431                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6432         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6433         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
6434         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
6435
6436         init_sched_domain_sysctl();
6437
6438         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6439         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
6440                 BUG();
6441         sched_init_granularity();
6442 }
6443 #else
6444 void __init sched_init_smp(void)
6445 {
6446         sched_init_granularity();
6447 }
6448 #endif /* CONFIG_SMP */
6449
6450 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6451 {
6452         /* Linker adds these: start and end of __sched functions */
6453         extern char __sched_text_start[], __sched_text_end[];
6454
6455         return in_lock_functions(addr) ||
6456                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6457                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6458 }
6459
6460 static inline void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
6461 {
6462         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
6463         cfs_rq->fair_clock = 1;
6464 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6465         cfs_rq->rq = rq;
6466 #endif
6467 }
6468
6469 void __init sched_init(void)
6470 {
6471         u64 now = sched_clock();
6472         int highest_cpu = 0;
6473         int i, j;
6474
6475         /*
6476          * Link up the scheduling class hierarchy:
6477          */
6478         rt_sched_class.next = &fair_sched_class;
6479         fair_sched_class.next = &idle_sched_class;
6480         idle_sched_class.next = NULL;
6481
6482         for_each_possible_cpu(i) {
6483                 struct rt_prio_array *array;
6484                 struct rq *rq;
6485
6486                 rq = cpu_rq(i);
6487                 spin_lock_init(&rq->lock);
6488                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
6489                 rq->nr_running = 0;
6490                 rq->clock = 1;
6491                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
6492 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6493                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6494                 list_add(&rq->cfs.leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
6495 #endif
6496                 rq->ls.load_update_last = now;
6497                 rq->ls.load_update_start = now;
6498
6499                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6500                         rq->cpu_load[j] = 0;
6501 #ifdef CONFIG_SMP
6502                 rq->sd = NULL;
6503                 rq->active_balance = 0;
6504                 rq->next_balance = jiffies;
6505                 rq->push_cpu = 0;
6506                 rq->cpu = i;
6507                 rq->migration_thread = NULL;
6508                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
6509 #endif
6510                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6511
6512                 array = &rq->rt.active;
6513                 for (j = 0; j < MAX_RT_PRIO; j++) {
6514                         INIT_LIST_HEAD(array->queue + j);
6515                         __clear_bit(j, array->bitmap);
6516                 }
6517                 highest_cpu = i;
6518                 /* delimiter for bitsearch: */
6519                 __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
6520         }
6521
6522         set_load_weight(&init_task);
6523
6524 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6525         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6526 #endif
6527
6528 #ifdef CONFIG_SMP
6529         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
6530         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
6531 #endif
6532
6533 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6534         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
6535 #endif
6536
6537         /*
6538          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6539          */
6540         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6541         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6542
6543         /*
6544          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6545          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6546          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6547          * when this runqueue becomes "idle".
6548          */
6549         init_idle(current, smp_processor_id());
6550         /*
6551          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6552          */
6553         current->sched_class = &fair_sched_class;
6554 }
6555
6556 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6557 void __might_sleep(char *file, int line)
6558 {
6559 #ifdef in_atomic
6560         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6561
6562         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
6563             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
6564                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6565                         return;
6566                 prev_jiffy = jiffies;
6567                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
6568                                 " context at %s:%d\n", file, line);
6569                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
6570                         in_atomic(), irqs_disabled());
6571                 debug_show_held_locks(current);
6572                 if (irqs_disabled())
6573                         print_irqtrace_events(current);
6574                 dump_stack();
6575         }
6576 #endif
6577 }
6578 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6579 #endif
6580
6581 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6582 void normalize_rt_tasks(void)
6583 {
6584         struct task_struct *g, *p;
6585         unsigned long flags;
6586         struct rq *rq;
6587         int on_rq;
6588
6589         read_lock_irq(&tasklist_lock);
6590         do_each_thread(g, p) {
6591                 p->se.fair_key                  = 0;
6592                 p->se.wait_runtime              = 0;
6593                 p->se.wait_start_fair           = 0;
6594                 p->se.wait_start                = 0;
6595                 p->se.exec_start                = 0;
6596                 p->se.sleep_start               = 0;
6597                 p->se.sleep_start_fair          = 0;
6598                 p->se.block_start               = 0;
6599                 task_rq(p)->cfs.fair_clock      = 0;
6600                 task_rq(p)->clock               = 0;
6601
6602                 if (!rt_task(p)) {
6603                         /*
6604                          * Renice negative nice level userspace
6605                          * tasks back to 0:
6606                          */
6607                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6608                                 set_user_nice(p, 0);
6609                         continue;
6610                 }
6611
6612                 spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6613                 rq = __task_rq_lock(p);
6614 #ifdef CONFIG_SMP
6615                 /*
6616                  * Do not touch the migration thread:
6617                  */
6618                 if (p == rq->migration_thread)
6619                         goto out_unlock;
6620 #endif
6621
6622                 on_rq = p->se.on_rq;
6623                 if (on_rq)
6624                         deactivate_task(task_rq(p), p, 0);
6625                 __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6626                 if (on_rq) {
6627                         activate_task(task_rq(p), p, 0);
6628                         resched_task(rq->curr);
6629                 }
6630 #ifdef CONFIG_SMP
6631  out_unlock:
6632 #endif
6633                 __task_rq_unlock(rq);
6634                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6635         } while_each_thread(g, p);
6636
6637         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
6638 }
6639
6640 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6641
6642 #ifdef CONFIG_IA64
6643 /*
6644  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
6645  *
6646  * They can only be called when the whole system has been
6647  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6648  * activity can take place. Using them for anything else would
6649  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6650  * under any other configuration.
6651  */
6652
6653 /**
6654  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6655  * @cpu: the processor in question.
6656  *
6657  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6658  */
6659 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6660 {
6661         return cpu_curr(cpu);
6662 }
6663
6664 /**
6665  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6666  * @cpu: the processor in question.
6667  * @p: the task pointer to set.
6668  *
6669  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6670  * are serviced on a separate stack.  It allows the architecture to switch the
6671  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner.  This function
6672  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6673  * and caller must save the original value of the current task (see
6674  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6675  * re-starting the system.
6676  *
6677  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6678  */
6679 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6680 {
6681         cpu_curr(cpu) = p;
6682 }
6683
6684 #endif