sched: remove expired_starving()
[linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  */
20
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/module.h>
23 #include <linux/nmi.h>
24 #include <linux/init.h>
25 #include <asm/uaccess.h>
26 #include <linux/highmem.h>
27 #include <linux/smp_lock.h>
28 #include <asm/mmu_context.h>
29 #include <linux/interrupt.h>
30 #include <linux/capability.h>
31 #include <linux/completion.h>
32 #include <linux/kernel_stat.h>
33 #include <linux/debug_locks.h>
34 #include <linux/security.h>
35 #include <linux/notifier.h>
36 #include <linux/profile.h>
37 #include <linux/freezer.h>
38 #include <linux/vmalloc.h>
39 #include <linux/blkdev.h>
40 #include <linux/delay.h>
41 #include <linux/smp.h>
42 #include <linux/threads.h>
43 #include <linux/timer.h>
44 #include <linux/rcupdate.h>
45 #include <linux/cpu.h>
46 #include <linux/cpuset.h>
47 #include <linux/percpu.h>
48 #include <linux/kthread.h>
49 #include <linux/seq_file.h>
50 #include <linux/syscalls.h>
51 #include <linux/times.h>
52 #include <linux/tsacct_kern.h>
53 #include <linux/kprobes.h>
54 #include <linux/delayacct.h>
55 #include <linux/reciprocal_div.h>
56
57 #include <asm/tlb.h>
58 #include <asm/unistd.h>
59
60 /*
61  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
62  * This is default implementation.
63  * Architectures and sub-architectures can override this.
64  */
65 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
66 {
67         return (unsigned long long)jiffies * (1000000000 / HZ);
68 }
69
70 /*
71  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
72  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
73  * and back.
74  */
75 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
76 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
77 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
78
79 /*
80  * 'User priority' is the nice value converted to something we
81  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
82  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
83  */
84 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
85 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
86 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
87
88 /*
89  * Some helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
90  */
91 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((TIME) / (1000000000 / HZ))
92 #define JIFFIES_TO_NS(TIME)     ((TIME) * (1000000000 / HZ))
93
94 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
95 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
96
97 /*
98  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
99  *
100  * Minimum timeslice is 5 msecs (or 1 jiffy, whichever is larger),
101  * default timeslice is 100 msecs, maximum timeslice is 800 msecs.
102  * Timeslices get refilled after they expire.
103  */
104 #define MIN_TIMESLICE           max(5 * HZ / 1000, 1)
105 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
106 #define ON_RUNQUEUE_WEIGHT       30
107 #define CHILD_PENALTY            95
108 #define PARENT_PENALTY          100
109 #define EXIT_WEIGHT               3
110 #define PRIO_BONUS_RATIO         25
111 #define MAX_BONUS               (MAX_USER_PRIO * PRIO_BONUS_RATIO / 100)
112 #define INTERACTIVE_DELTA         2
113 #define MAX_SLEEP_AVG           (DEF_TIMESLICE * MAX_BONUS)
114 #define STARVATION_LIMIT        (MAX_SLEEP_AVG)
115 #define NS_MAX_SLEEP_AVG        (JIFFIES_TO_NS(MAX_SLEEP_AVG))
116
117 /*
118  * If a task is 'interactive' then we reinsert it in the active
119  * array after it has expired its current timeslice. (it will not
120  * continue to run immediately, it will still roundrobin with
121  * other interactive tasks.)
122  *
123  * This part scales the interactivity limit depending on niceness.
124  *
125  * We scale it linearly, offset by the INTERACTIVE_DELTA delta.
126  * Here are a few examples of different nice levels:
127  *
128  *  TASK_INTERACTIVE(-20): [1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0]
129  *  TASK_INTERACTIVE(-10): [1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0]
130  *  TASK_INTERACTIVE(  0): [1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0]
131  *  TASK_INTERACTIVE( 10): [1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
132  *  TASK_INTERACTIVE( 19): [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
133  *
134  * (the X axis represents the possible -5 ... 0 ... +5 dynamic
135  *  priority range a task can explore, a value of '1' means the
136  *  task is rated interactive.)
137  *
138  * Ie. nice +19 tasks can never get 'interactive' enough to be
139  * reinserted into the active array. And only heavily CPU-hog nice -20
140  * tasks will be expired. Default nice 0 tasks are somewhere between,
141  * it takes some effort for them to get interactive, but it's not
142  * too hard.
143  */
144
145 #define CURRENT_BONUS(p) \
146         (NS_TO_JIFFIES((p)->sleep_avg) * MAX_BONUS / \
147                 MAX_SLEEP_AVG)
148
149 #define GRANULARITY     (10 * HZ / 1000 ? : 1)
150
151 #ifdef CONFIG_SMP
152 #define TIMESLICE_GRANULARITY(p)        (GRANULARITY * \
153                 (1 << (((MAX_BONUS - CURRENT_BONUS(p)) ? : 1) - 1)) * \
154                         num_online_cpus())
155 #else
156 #define TIMESLICE_GRANULARITY(p)        (GRANULARITY * \
157                 (1 << (((MAX_BONUS - CURRENT_BONUS(p)) ? : 1) - 1)))
158 #endif
159
160 #define SCALE(v1,v1_max,v2_max) \
161         (v1) * (v2_max) / (v1_max)
162
163 #define DELTA(p) \
164         (SCALE(TASK_NICE(p) + 20, 40, MAX_BONUS) - 20 * MAX_BONUS / 40 + \
165                 INTERACTIVE_DELTA)
166
167 #define TASK_INTERACTIVE(p) \
168         ((p)->prio <= (p)->static_prio - DELTA(p))
169
170 #define INTERACTIVE_SLEEP(p) \
171         (JIFFIES_TO_NS(MAX_SLEEP_AVG * \
172                 (MAX_BONUS / 2 + DELTA((p)) + 1) / MAX_BONUS - 1))
173
174 #define TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq) \
175         ((p)->prio < (rq)->curr->prio)
176
177 #define SCALE_PRIO(x, prio) \
178         max(x * (MAX_PRIO - prio) / (MAX_USER_PRIO / 2), MIN_TIMESLICE)
179
180 static unsigned int static_prio_timeslice(int static_prio)
181 {
182         if (static_prio < NICE_TO_PRIO(0))
183                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE * 4, static_prio);
184         else
185                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE, static_prio);
186 }
187
188 #ifdef CONFIG_SMP
189 /*
190  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
191  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
192  */
193 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
194 {
195         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
196 }
197
198 /*
199  * Each time a sched group cpu_power is changed,
200  * we must compute its reciprocal value
201  */
202 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
203 {
204         sg->__cpu_power += val;
205         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
206 }
207 #endif
208
209 /*
210  * task_timeslice() scales user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
211  * to time slice values: [800ms ... 100ms ... 5ms]
212  *
213  * The higher a thread's priority, the bigger timeslices
214  * it gets during one round of execution. But even the lowest
215  * priority thread gets MIN_TIMESLICE worth of execution time.
216  */
217
218 static inline unsigned int task_timeslice(struct task_struct *p)
219 {
220         return static_prio_timeslice(p->static_prio);
221 }
222
223 static inline int rt_policy(int policy)
224 {
225         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
226                 return 1;
227         return 0;
228 }
229
230 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
231 {
232         return rt_policy(p->policy);
233 }
234
235 /*
236  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
237  */
238 struct rt_prio_array {
239         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
240         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
241 };
242
243 struct load_stat {
244         struct load_weight load;
245         u64 load_update_start, load_update_last;
246         unsigned long delta_fair, delta_exec, delta_stat;
247 };
248
249 /* CFS-related fields in a runqueue */
250 struct cfs_rq {
251         struct load_weight load;
252         unsigned long nr_running;
253
254         s64 fair_clock;
255         u64 exec_clock;
256         s64 wait_runtime;
257         u64 sleeper_bonus;
258         unsigned long wait_runtime_overruns, wait_runtime_underruns;
259
260         struct rb_root tasks_timeline;
261         struct rb_node *rb_leftmost;
262         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
263 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
264         /* 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
265          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
266          */
267         struct sched_entity *curr;
268         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
269
270         /* leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
271          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
272          * (like users, containers etc.)
273          *
274          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
275          * list is used during load balance.
276          */
277         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* Better name : task_cfs_rq_list? */
278 #endif
279 };
280
281 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
282 struct rt_rq {
283         struct rt_prio_array active;
284         int rt_load_balance_idx;
285         struct list_head *rt_load_balance_head, *rt_load_balance_curr;
286 };
287
288 /*
289  * The prio-array type of the old scheduler:
290  */
291 struct prio_array {
292         unsigned int nr_active;
293         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
294         struct list_head queue[MAX_PRIO];
295 };
296
297 /*
298  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
299  *
300  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
301  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
302  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
303  */
304 struct rq {
305         spinlock_t lock;        /* runqueue lock */
306
307         /*
308          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
309          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
310          */
311         unsigned long nr_running;
312         unsigned long raw_weighted_load;
313         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
314         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
315         unsigned char idle_at_tick;
316 #ifdef CONFIG_NO_HZ
317         unsigned char in_nohz_recently;
318 #endif
319         struct load_stat ls;    /* capture load from *all* tasks on this cpu */
320         unsigned long nr_load_updates;
321         u64 nr_switches;
322
323         struct cfs_rq cfs;
324 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
325         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* list of leaf cfs_rq on this cpu */
326 #endif
327         struct rt_rq  rt;
328
329         /*
330          * This is part of a global counter where only the total sum
331          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
332          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
333          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
334          */
335         unsigned long nr_uninterruptible;
336
337         unsigned long expired_timestamp;
338         unsigned long long most_recent_timestamp;
339
340         struct task_struct *curr, *idle;
341         unsigned long next_balance;
342         struct mm_struct *prev_mm;
343
344         struct prio_array *active, *expired, arrays[2];
345         int best_expired_prio;
346
347         u64 clock, prev_clock_raw;
348         s64 clock_max_delta;
349
350         unsigned int clock_warps, clock_overflows;
351         unsigned int clock_unstable_events;
352
353         struct sched_class *load_balance_class;
354
355         atomic_t nr_iowait;
356
357 #ifdef CONFIG_SMP
358         struct sched_domain *sd;
359
360         /* For active balancing */
361         int active_balance;
362         int push_cpu;
363         int cpu;                /* cpu of this runqueue */
364
365         struct task_struct *migration_thread;
366         struct list_head migration_queue;
367 #endif
368
369 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
370         /* latency stats */
371         struct sched_info rq_sched_info;
372
373         /* sys_sched_yield() stats */
374         unsigned long yld_exp_empty;
375         unsigned long yld_act_empty;
376         unsigned long yld_both_empty;
377         unsigned long yld_cnt;
378
379         /* schedule() stats */
380         unsigned long sched_switch;
381         unsigned long sched_cnt;
382         unsigned long sched_goidle;
383
384         /* try_to_wake_up() stats */
385         unsigned long ttwu_cnt;
386         unsigned long ttwu_local;
387 #endif
388         struct lock_class_key rq_lock_key;
389 };
390
391 static DEFINE_PER_CPU(struct rq, runqueues) ____cacheline_aligned_in_smp;
392 static DEFINE_MUTEX(sched_hotcpu_mutex);
393
394 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
395 {
396 #ifdef CONFIG_SMP
397         return rq->cpu;
398 #else
399         return 0;
400 #endif
401 }
402
403 /*
404  * Per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give us:
405  */
406 static unsigned long long __rq_clock(struct rq *rq)
407 {
408         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
409         u64 now = sched_clock();
410         s64 delta = now - prev_raw;
411         u64 clock = rq->clock;
412
413         /*
414          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
415          */
416         if (unlikely(delta < 0)) {
417                 clock++;
418                 rq->clock_warps++;
419         } else {
420                 /*
421                  * Catch too large forward jumps too:
422                  */
423                 if (unlikely(delta > 2*TICK_NSEC)) {
424                         clock++;
425                         rq->clock_overflows++;
426                 } else {
427                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
428                                 rq->clock_max_delta = delta;
429                         clock += delta;
430                 }
431         }
432
433         rq->prev_clock_raw = now;
434         rq->clock = clock;
435
436         return clock;
437 }
438
439 static inline unsigned long long rq_clock(struct rq *rq)
440 {
441         int this_cpu = smp_processor_id();
442
443         if (this_cpu == cpu_of(rq))
444                 return __rq_clock(rq);
445
446         return rq->clock;
447 }
448
449 /*
450  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
451  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
452  *
453  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
454  * preempt-disabled sections.
455  */
456 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
457         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
458
459 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
460 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
461 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
462 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
463
464 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
465 /* Change a task's ->cfs_rq if it moves across CPUs */
466 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p)
467 {
468         p->se.cfs_rq = &task_rq(p)->cfs;
469 }
470 #else
471 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p)
472 {
473 }
474 #endif
475
476 #ifndef prepare_arch_switch
477 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
478 #endif
479 #ifndef finish_arch_switch
480 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
481 #endif
482
483 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
484 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
485 {
486         return rq->curr == p;
487 }
488
489 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
490 {
491 }
492
493 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
494 {
495 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
496         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
497         rq->lock.owner = current;
498 #endif
499         /*
500          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
501          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
502          * prev into current:
503          */
504         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
505
506         spin_unlock_irq(&rq->lock);
507 }
508
509 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
510 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
511 {
512 #ifdef CONFIG_SMP
513         return p->oncpu;
514 #else
515         return rq->curr == p;
516 #endif
517 }
518
519 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
520 {
521 #ifdef CONFIG_SMP
522         /*
523          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
524          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
525          * here.
526          */
527         next->oncpu = 1;
528 #endif
529 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
530         spin_unlock_irq(&rq->lock);
531 #else
532         spin_unlock(&rq->lock);
533 #endif
534 }
535
536 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
537 {
538 #ifdef CONFIG_SMP
539         /*
540          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
541          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
542          * finished.
543          */
544         smp_wmb();
545         prev->oncpu = 0;
546 #endif
547 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
548         local_irq_enable();
549 #endif
550 }
551 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
552
553 /*
554  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
555  * Must be called interrupts disabled.
556  */
557 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
558         __acquires(rq->lock)
559 {
560         struct rq *rq;
561
562 repeat_lock_task:
563         rq = task_rq(p);
564         spin_lock(&rq->lock);
565         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
566                 spin_unlock(&rq->lock);
567                 goto repeat_lock_task;
568         }
569         return rq;
570 }
571
572 /*
573  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
574  * interrupts.  Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
575  * explicitly disabling preemption.
576  */
577 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
578         __acquires(rq->lock)
579 {
580         struct rq *rq;
581
582 repeat_lock_task:
583         local_irq_save(*flags);
584         rq = task_rq(p);
585         spin_lock(&rq->lock);
586         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
587                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
588                 goto repeat_lock_task;
589         }
590         return rq;
591 }
592
593 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
594         __releases(rq->lock)
595 {
596         spin_unlock(&rq->lock);
597 }
598
599 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
600         __releases(rq->lock)
601 {
602         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
603 }
604
605 /*
606  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
607  */
608 static inline struct rq *this_rq_lock(void)
609         __acquires(rq->lock)
610 {
611         struct rq *rq;
612
613         local_irq_disable();
614         rq = this_rq();
615         spin_lock(&rq->lock);
616
617         return rq;
618 }
619
620 /*
621  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
622  *
623  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
624  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
625  * the target CPU.
626  */
627 #ifdef CONFIG_SMP
628
629 #ifndef tsk_is_polling
630 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
631 #endif
632
633 static void resched_task(struct task_struct *p)
634 {
635         int cpu;
636
637         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
638
639         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
640                 return;
641
642         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
643
644         cpu = task_cpu(p);
645         if (cpu == smp_processor_id())
646                 return;
647
648         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
649         smp_mb();
650         if (!tsk_is_polling(p))
651                 smp_send_reschedule(cpu);
652 }
653
654 static void resched_cpu(int cpu)
655 {
656         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
657         unsigned long flags;
658
659         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
660                 return;
661         resched_task(cpu_curr(cpu));
662         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
663 }
664 #else
665 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
666 {
667         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
668         set_tsk_need_resched(p);
669 }
670 #endif
671
672 #include "sched_stats.h"
673
674 static u64 div64_likely32(u64 divident, unsigned long divisor)
675 {
676 #if BITS_PER_LONG == 32
677         if (likely(divident <= 0xffffffffULL))
678                 return (u32)divident / divisor;
679         do_div(divident, divisor);
680
681         return divident;
682 #else
683         return divident / divisor;
684 #endif
685 }
686
687 #if BITS_PER_LONG == 32
688 # define WMULT_CONST    (~0UL)
689 #else
690 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
691 #endif
692
693 #define WMULT_SHIFT     32
694
695 static inline unsigned long
696 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
697                 struct load_weight *lw)
698 {
699         u64 tmp;
700
701         if (unlikely(!lw->inv_weight))
702                 lw->inv_weight = WMULT_CONST / lw->weight;
703
704         tmp = (u64)delta_exec * weight;
705         /*
706          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
707          */
708         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST)) {
709                 tmp = ((tmp >> WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight)
710                                 >> (WMULT_SHIFT/2);
711         } else {
712                 tmp = (tmp * lw->inv_weight) >> WMULT_SHIFT;
713         }
714
715         return (unsigned long)min(tmp, (u64)sysctl_sched_runtime_limit);
716 }
717
718 static inline unsigned long
719 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
720 {
721         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
722 }
723
724 static void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
725 {
726         lw->weight += inc;
727         lw->inv_weight = 0;
728 }
729
730 static void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
731 {
732         lw->weight -= dec;
733         lw->inv_weight = 0;
734 }
735
736 static void __update_curr_load(struct rq *rq, struct load_stat *ls)
737 {
738         if (rq->curr != rq->idle && ls->load.weight) {
739                 ls->delta_exec += ls->delta_stat;
740                 ls->delta_fair += calc_delta_fair(ls->delta_stat, &ls->load);
741                 ls->delta_stat = 0;
742         }
743 }
744
745 /*
746  * Update delta_exec, delta_fair fields for rq.
747  *
748  * delta_fair clock advances at a rate inversely proportional to
749  * total load (rq->ls.load.weight) on the runqueue, while
750  * delta_exec advances at the same rate as wall-clock (provided
751  * cpu is not idle).
752  *
753  * delta_exec / delta_fair is a measure of the (smoothened) load on this
754  * runqueue over any given interval. This (smoothened) load is used
755  * during load balance.
756  *
757  * This function is called /before/ updating rq->ls.load
758  * and when switching tasks.
759  */
760 static void update_curr_load(struct rq *rq, u64 now)
761 {
762         struct load_stat *ls = &rq->ls;
763         u64 start;
764
765         start = ls->load_update_start;
766         ls->load_update_start = now;
767         ls->delta_stat += now - start;
768         /*
769          * Stagger updates to ls->delta_fair. Very frequent updates
770          * can be expensive.
771          */
772         if (ls->delta_stat >= sysctl_sched_stat_granularity)
773                 __update_curr_load(rq, ls);
774 }
775
776 /*
777  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
778  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
779  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
780  * scheduling class and "nice" value.  For SCHED_NORMAL tasks this is just a
781  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
782  * slice expiry etc.
783  */
784
785 /*
786  * Assume: static_prio_timeslice(NICE_TO_PRIO(0)) == DEF_TIMESLICE
787  * If static_prio_timeslice() is ever changed to break this assumption then
788  * this code will need modification
789  */
790 #define TIME_SLICE_NICE_ZERO DEF_TIMESLICE
791 #define LOAD_WEIGHT(lp) \
792         (((lp) * SCHED_LOAD_SCALE) / TIME_SLICE_NICE_ZERO)
793 #define PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(prio) \
794         LOAD_WEIGHT(static_prio_timeslice(prio))
795 #define RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(rp) \
796         (PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(MAX_RT_PRIO) + LOAD_WEIGHT(rp))
797
798 static inline void
799 inc_raw_weighted_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
800 {
801         rq->raw_weighted_load += p->load_weight;
802 }
803
804 static inline void
805 dec_raw_weighted_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
806 {
807         rq->raw_weighted_load -= p->load_weight;
808 }
809
810 static inline void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
811 {
812         rq->nr_running++;
813         inc_raw_weighted_load(rq, p);
814 }
815
816 static inline void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
817 {
818         rq->nr_running--;
819         dec_raw_weighted_load(rq, p);
820 }
821
822 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
823 {
824         if (task_has_rt_policy(p)) {
825 #ifdef CONFIG_SMP
826                 if (p == task_rq(p)->migration_thread)
827                         /*
828                          * The migration thread does the actual balancing.
829                          * Giving its load any weight will skew balancing
830                          * adversely.
831                          */
832                         p->load_weight = 0;
833                 else
834 #endif
835                         p->load_weight = RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(p->rt_priority);
836         } else
837                 p->load_weight = PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(p->static_prio);
838 }
839
840 /*
841  * Adding/removing a task to/from a priority array:
842  */
843 static void dequeue_task(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
844 {
845         array->nr_active--;
846         list_del(&p->run_list);
847         if (list_empty(array->queue + p->prio))
848                 __clear_bit(p->prio, array->bitmap);
849 }
850
851 static void enqueue_task(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
852 {
853         sched_info_queued(p);
854         list_add_tail(&p->run_list, array->queue + p->prio);
855         __set_bit(p->prio, array->bitmap);
856         array->nr_active++;
857         p->array = array;
858 }
859
860 /*
861  * Put task to the end of the run list without the overhead of dequeue
862  * followed by enqueue.
863  */
864 static void requeue_task(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
865 {
866         list_move_tail(&p->run_list, array->queue + p->prio);
867 }
868
869 static inline void
870 enqueue_task_head(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
871 {
872         list_add(&p->run_list, array->queue + p->prio);
873         __set_bit(p->prio, array->bitmap);
874         array->nr_active++;
875         p->array = array;
876 }
877
878 /*
879  * __normal_prio - return the priority that is based on the static
880  * priority but is modified by bonuses/penalties.
881  *
882  * We scale the actual sleep average [0 .... MAX_SLEEP_AVG]
883  * into the -5 ... 0 ... +5 bonus/penalty range.
884  *
885  * We use 25% of the full 0...39 priority range so that:
886  *
887  * 1) nice +19 interactive tasks do not preempt nice 0 CPU hogs.
888  * 2) nice -20 CPU hogs do not get preempted by nice 0 tasks.
889  *
890  * Both properties are important to certain workloads.
891  */
892
893 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
894 {
895         int bonus, prio;
896
897         bonus = CURRENT_BONUS(p) - MAX_BONUS / 2;
898
899         prio = p->static_prio - bonus;
900         if (prio < MAX_RT_PRIO)
901                 prio = MAX_RT_PRIO;
902         if (prio > MAX_PRIO-1)
903                 prio = MAX_PRIO-1;
904         return prio;
905 }
906
907 /*
908  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
909  * without taking RT-inheritance into account. Might be
910  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
911  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
912  * estimator recalculates.
913  */
914 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
915 {
916         int prio;
917
918         if (task_has_rt_policy(p))
919                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
920         else
921                 prio = __normal_prio(p);
922         return prio;
923 }
924
925 /*
926  * Calculate the current priority, i.e. the priority
927  * taken into account by the scheduler. This value might
928  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
929  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
930  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
931  */
932 static int effective_prio(struct task_struct *p)
933 {
934         p->normal_prio = normal_prio(p);
935         /*
936          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
937          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
938          * to the normal priority:
939          */
940         if (!rt_prio(p->prio))
941                 return p->normal_prio;
942         return p->prio;
943 }
944
945 /*
946  * __activate_task - move a task to the runqueue.
947  */
948 static void __activate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
949 {
950         struct prio_array *target = rq->active;
951
952         if (batch_task(p))
953                 target = rq->expired;
954         enqueue_task(p, target);
955         inc_nr_running(p, rq);
956 }
957
958 /*
959  * __activate_idle_task - move idle task to the _front_ of runqueue.
960  */
961 static inline void __activate_idle_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
962 {
963         enqueue_task_head(p, rq->active);
964         inc_nr_running(p, rq);
965 }
966
967 /*
968  * Recalculate p->normal_prio and p->prio after having slept,
969  * updating the sleep-average too:
970  */
971 static int recalc_task_prio(struct task_struct *p, unsigned long long now)
972 {
973         /* Caller must always ensure 'now >= p->timestamp' */
974         unsigned long sleep_time = now - p->timestamp;
975
976         if (batch_task(p))
977                 sleep_time = 0;
978
979         if (likely(sleep_time > 0)) {
980                 /*
981                  * This ceiling is set to the lowest priority that would allow
982                  * a task to be reinserted into the active array on timeslice
983                  * completion.
984                  */
985                 unsigned long ceiling = INTERACTIVE_SLEEP(p);
986
987                 if (p->mm && sleep_time > ceiling && p->sleep_avg < ceiling) {
988                         /*
989                          * Prevents user tasks from achieving best priority
990                          * with one single large enough sleep.
991                          */
992                         p->sleep_avg = ceiling;
993                 } else {
994                         /*
995                          * This code gives a bonus to interactive tasks.
996                          *
997                          * The boost works by updating the 'average sleep time'
998                          * value here, based on ->timestamp. The more time a
999                          * task spends sleeping, the higher the average gets -
1000                          * and the higher the priority boost gets as well.
1001                          */
1002                         p->sleep_avg += sleep_time;
1003
1004                 }
1005                 if (p->sleep_avg > NS_MAX_SLEEP_AVG)
1006                         p->sleep_avg = NS_MAX_SLEEP_AVG;
1007         }
1008
1009         return effective_prio(p);
1010 }
1011
1012 /*
1013  * activate_task - move a task to the runqueue and do priority recalculation
1014  *
1015  * Update all the scheduling statistics stuff. (sleep average
1016  * calculation, priority modifiers, etc.)
1017  */
1018 static void activate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int local)
1019 {
1020         unsigned long long now;
1021
1022         if (rt_task(p))
1023                 goto out;
1024
1025         now = sched_clock();
1026 #ifdef CONFIG_SMP
1027         if (!local) {
1028                 /* Compensate for drifting sched_clock */
1029                 struct rq *this_rq = this_rq();
1030                 now = (now - this_rq->most_recent_timestamp)
1031                         + rq->most_recent_timestamp;
1032         }
1033 #endif
1034
1035         /*
1036          * Sleep time is in units of nanosecs, so shift by 20 to get a
1037          * milliseconds-range estimation of the amount of time that the task
1038          * spent sleeping:
1039          */
1040         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
1041                 if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
1042                         profile_hits(SLEEP_PROFILING, (void *)get_wchan(p),
1043                                      (now - p->timestamp) >> 20);
1044         }
1045
1046         p->prio = recalc_task_prio(p, now);
1047         p->timestamp = now;
1048 out:
1049         __activate_task(p, rq);
1050 }
1051
1052 /*
1053  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1054  */
1055 static void deactivate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1056 {
1057         dec_nr_running(p, rq);
1058         dequeue_task(p, p->array);
1059         p->array = NULL;
1060 }
1061
1062 /**
1063  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1064  * @p: the task in question.
1065  */
1066 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1067 {
1068         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1069 }
1070
1071 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1072 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1073 {
1074         return cpu_rq(cpu)->raw_weighted_load;
1075 }
1076
1077 #ifdef CONFIG_SMP
1078
1079 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1080 {
1081         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1082 }
1083
1084 struct migration_req {
1085         struct list_head list;
1086
1087         struct task_struct *task;
1088         int dest_cpu;
1089
1090         struct completion done;
1091 };
1092
1093 /*
1094  * The task's runqueue lock must be held.
1095  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1096  */
1097 static int
1098 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1099 {
1100         struct rq *rq = task_rq(p);
1101
1102         /*
1103          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1104          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1105          */
1106         if (!p->array && !task_running(rq, p)) {
1107                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1108                 return 0;
1109         }
1110
1111         init_completion(&req->done);
1112         req->task = p;
1113         req->dest_cpu = dest_cpu;
1114         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1115
1116         return 1;
1117 }
1118
1119 /*
1120  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1121  *
1122  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1123  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1124  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1125  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1126  * waiting to become inactive.
1127  */
1128 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1129 {
1130         unsigned long flags;
1131         struct rq *rq;
1132         struct prio_array *array;
1133         int running;
1134
1135 repeat:
1136         /*
1137          * We do the initial early heuristics without holding
1138          * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1139          * the runqueue lock when things look like they will
1140          * work out!
1141          */
1142         rq = task_rq(p);
1143
1144         /*
1145          * If the task is actively running on another CPU
1146          * still, just relax and busy-wait without holding
1147          * any locks.
1148          *
1149          * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1150          * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1151          * But we don't care, since "task_running()" will
1152          * return false if the runqueue has changed and p
1153          * is actually now running somewhere else!
1154          */
1155         while (task_running(rq, p))
1156                 cpu_relax();
1157
1158         /*
1159          * Ok, time to look more closely! We need the rq
1160          * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1161          * just go back and repeat.
1162          */
1163         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1164         running = task_running(rq, p);
1165         array = p->array;
1166         task_rq_unlock(rq, &flags);
1167
1168         /*
1169          * Was it really running after all now that we
1170          * checked with the proper locks actually held?
1171          *
1172          * Oops. Go back and try again..
1173          */
1174         if (unlikely(running)) {
1175                 cpu_relax();
1176                 goto repeat;
1177         }
1178
1179         /*
1180          * It's not enough that it's not actively running,
1181          * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1182          * preempted!
1183          *
1184          * So if it wa still runnable (but just not actively
1185          * running right now), it's preempted, and we should
1186          * yield - it could be a while.
1187          */
1188         if (unlikely(array)) {
1189                 yield();
1190                 goto repeat;
1191         }
1192
1193         /*
1194          * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1195          * runnable, which means that it will never become
1196          * running in the future either. We're all done!
1197          */
1198 }
1199
1200 /***
1201  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1202  * @p: the to-be-kicked thread
1203  *
1204  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1205  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1206  *
1207  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1208  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1209  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1210  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1211  * achieved as well.
1212  */
1213 void kick_process(struct task_struct *p)
1214 {
1215         int cpu;
1216
1217         preempt_disable();
1218         cpu = task_cpu(p);
1219         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1220                 smp_send_reschedule(cpu);
1221         preempt_enable();
1222 }
1223
1224 /*
1225  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1226  * according to the scheduling class and "nice" value.
1227  *
1228  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1229  * balance conservatively.
1230  */
1231 static inline unsigned long source_load(int cpu, int type)
1232 {
1233         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1234
1235         if (type == 0)
1236                 return rq->raw_weighted_load;
1237
1238         return min(rq->cpu_load[type-1], rq->raw_weighted_load);
1239 }
1240
1241 /*
1242  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1243  * according to the scheduling class and "nice" value.
1244  */
1245 static inline unsigned long target_load(int cpu, int type)
1246 {
1247         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1248
1249         if (type == 0)
1250                 return rq->raw_weighted_load;
1251
1252         return max(rq->cpu_load[type-1], rq->raw_weighted_load);
1253 }
1254
1255 /*
1256  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1257  */
1258 static inline unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1259 {
1260         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1261         unsigned long n = rq->nr_running;
1262
1263         return n ? rq->raw_weighted_load / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1264 }
1265
1266 /*
1267  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1268  * domain.
1269  */
1270 static struct sched_group *
1271 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1272 {
1273         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1274         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1275         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1276         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1277
1278         do {
1279                 unsigned long load, avg_load;
1280                 int local_group;
1281                 int i;
1282
1283                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1284                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1285                         goto nextgroup;
1286
1287                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1288
1289                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1290                 avg_load = 0;
1291
1292                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1293                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1294                         if (local_group)
1295                                 load = source_load(i, load_idx);
1296                         else
1297                                 load = target_load(i, load_idx);
1298
1299                         avg_load += load;
1300                 }
1301
1302                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1303                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1304                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1305
1306                 if (local_group) {
1307                         this_load = avg_load;
1308                         this = group;
1309                 } else if (avg_load < min_load) {
1310                         min_load = avg_load;
1311                         idlest = group;
1312                 }
1313 nextgroup:
1314                 group = group->next;
1315         } while (group != sd->groups);
1316
1317         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1318                 return NULL;
1319         return idlest;
1320 }
1321
1322 /*
1323  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1324  */
1325 static int
1326 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1327 {
1328         cpumask_t tmp;
1329         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1330         int idlest = -1;
1331         int i;
1332
1333         /* Traverse only the allowed CPUs */
1334         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1335
1336         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1337                 load = weighted_cpuload(i);
1338
1339                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1340                         min_load = load;
1341                         idlest = i;
1342                 }
1343         }
1344
1345         return idlest;
1346 }
1347
1348 /*
1349  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1350  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1351  * SD_BALANCE_EXEC.
1352  *
1353  * Balance, ie. select the least loaded group.
1354  *
1355  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1356  *
1357  * preempt must be disabled.
1358  */
1359 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1360 {
1361         struct task_struct *t = current;
1362         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1363
1364         for_each_domain(cpu, tmp) {
1365                 /*
1366                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1367                  */
1368                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1369                         break;
1370                 if (tmp->flags & flag)
1371                         sd = tmp;
1372         }
1373
1374         while (sd) {
1375                 cpumask_t span;
1376                 struct sched_group *group;
1377                 int new_cpu, weight;
1378
1379                 if (!(sd->flags & flag)) {
1380                         sd = sd->child;
1381                         continue;
1382                 }
1383
1384                 span = sd->span;
1385                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1386                 if (!group) {
1387                         sd = sd->child;
1388                         continue;
1389                 }
1390
1391                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1392                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1393                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1394                         sd = sd->child;
1395                         continue;
1396                 }
1397
1398                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1399                 cpu = new_cpu;
1400                 sd = NULL;
1401                 weight = cpus_weight(span);
1402                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1403                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1404                                 break;
1405                         if (tmp->flags & flag)
1406                                 sd = tmp;
1407                 }
1408                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1409         }
1410
1411         return cpu;
1412 }
1413
1414 #endif /* CONFIG_SMP */
1415
1416 /*
1417  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1418  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1419  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1420  * so we always favor a closer, idle cpu.
1421  *
1422  * Returns the CPU we should wake onto.
1423  */
1424 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1425 static int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1426 {
1427         cpumask_t tmp;
1428         struct sched_domain *sd;
1429         int i;
1430
1431         /*
1432          * If it is idle, then it is the best cpu to run this task.
1433          *
1434          * This cpu is also the best, if it has more than one task already.
1435          * Siblings must be also busy(in most cases) as they didn't already
1436          * pickup the extra load from this cpu and hence we need not check
1437          * sibling runqueue info. This will avoid the checks and cache miss
1438          * penalities associated with that.
1439          */
1440         if (idle_cpu(cpu) || cpu_rq(cpu)->nr_running > 1)
1441                 return cpu;
1442
1443         for_each_domain(cpu, sd) {
1444                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
1445                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
1446                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1447                                 if (idle_cpu(i))
1448                                         return i;
1449                         }
1450                 }
1451                 else
1452                         break;
1453         }
1454         return cpu;
1455 }
1456 #else
1457 static inline int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1458 {
1459         return cpu;
1460 }
1461 #endif
1462
1463 /***
1464  * try_to_wake_up - wake up a thread
1465  * @p: the to-be-woken-up thread
1466  * @state: the mask of task states that can be woken
1467  * @sync: do a synchronous wakeup?
1468  *
1469  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1470  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1471  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1472  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1473  * runnable without the overhead of this.
1474  *
1475  * returns failure only if the task is already active.
1476  */
1477 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1478 {
1479         int cpu, this_cpu, success = 0;
1480         unsigned long flags;
1481         long old_state;
1482         struct rq *rq;
1483 #ifdef CONFIG_SMP
1484         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1485         unsigned long load, this_load;
1486         int new_cpu;
1487 #endif
1488
1489         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1490         old_state = p->state;
1491         if (!(old_state & state))
1492                 goto out;
1493
1494         if (p->array)
1495                 goto out_running;
1496
1497         cpu = task_cpu(p);
1498         this_cpu = smp_processor_id();
1499
1500 #ifdef CONFIG_SMP
1501         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1502                 goto out_activate;
1503
1504         new_cpu = cpu;
1505
1506         schedstat_inc(rq, ttwu_cnt);
1507         if (cpu == this_cpu) {
1508                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1509                 goto out_set_cpu;
1510         }
1511
1512         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1513                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1514                         schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1515                         this_sd = sd;
1516                         break;
1517                 }
1518         }
1519
1520         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
1521                 goto out_set_cpu;
1522
1523         /*
1524          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1525          */
1526         if (this_sd) {
1527                 int idx = this_sd->wake_idx;
1528                 unsigned int imbalance;
1529
1530                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1531
1532                 load = source_load(cpu, idx);
1533                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
1534
1535                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
1536
1537                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1538                         unsigned long tl = this_load;
1539                         unsigned long tl_per_task;
1540
1541                         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1542
1543                         /*
1544                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1545                          * effect of the currently running task from the load
1546                          * of the current CPU:
1547                          */
1548                         if (sync)
1549                                 tl -= current->load_weight;
1550
1551                         if ((tl <= load &&
1552                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1553                                 100*(tl + p->load_weight) <= imbalance*load) {
1554                                 /*
1555                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1556                                  * p is cache cold in this domain, and
1557                                  * there is no bad imbalance.
1558                                  */
1559                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1560                                 goto out_set_cpu;
1561                         }
1562                 }
1563
1564                 /*
1565                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1566                  * limit is reached.
1567                  */
1568                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1569                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1570                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1571                                 goto out_set_cpu;
1572                         }
1573                 }
1574         }
1575
1576         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1577 out_set_cpu:
1578         new_cpu = wake_idle(new_cpu, p);
1579         if (new_cpu != cpu) {
1580                 set_task_cpu(p, new_cpu);
1581                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1582                 /* might preempt at this point */
1583                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1584                 old_state = p->state;
1585                 if (!(old_state & state))
1586                         goto out;
1587                 if (p->array)
1588                         goto out_running;
1589
1590                 this_cpu = smp_processor_id();
1591                 cpu = task_cpu(p);
1592         }
1593
1594 out_activate:
1595 #endif /* CONFIG_SMP */
1596         if (old_state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
1597                 rq->nr_uninterruptible--;
1598
1599         activate_task(p, rq, cpu == this_cpu);
1600         /*
1601          * Sync wakeups (i.e. those types of wakeups where the waker
1602          * has indicated that it will leave the CPU in short order)
1603          * don't trigger a preemption, if the woken up task will run on
1604          * this cpu. (in this case the 'I will reschedule' promise of
1605          * the waker guarantees that the freshly woken up task is going
1606          * to be considered on this CPU.)
1607          */
1608         if (!sync || cpu != this_cpu) {
1609                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
1610                         resched_task(rq->curr);
1611         }
1612         success = 1;
1613
1614 out_running:
1615         p->state = TASK_RUNNING;
1616 out:
1617         task_rq_unlock(rq, &flags);
1618
1619         return success;
1620 }
1621
1622 int fastcall wake_up_process(struct task_struct *p)
1623 {
1624         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1625                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1626 }
1627 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1628
1629 int fastcall wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1630 {
1631         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1632 }
1633
1634 static void task_running_tick(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1635 /*
1636  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1637  * p is forked by current.
1638  */
1639 void fastcall sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1640 {
1641         int cpu = get_cpu();
1642
1643 #ifdef CONFIG_SMP
1644         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1645 #endif
1646         set_task_cpu(p, cpu);
1647
1648         /*
1649          * We mark the process as running here, but have not actually
1650          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1651          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1652          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1653          */
1654         p->state = TASK_RUNNING;
1655
1656         /*
1657          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1658          */
1659         p->prio = current->normal_prio;
1660
1661         INIT_LIST_HEAD(&p->run_list);
1662         p->array = NULL;
1663 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1664         if (unlikely(sched_info_on()))
1665                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1666 #endif
1667 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1668         p->oncpu = 0;
1669 #endif
1670 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1671         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1672         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1673 #endif
1674         /*
1675          * Share the timeslice between parent and child, thus the
1676          * total amount of pending timeslices in the system doesn't change,
1677          * resulting in more scheduling fairness.
1678          */
1679         local_irq_disable();
1680         p->time_slice = (current->time_slice + 1) >> 1;
1681         /*
1682          * The remainder of the first timeslice might be recovered by
1683          * the parent if the child exits early enough.
1684          */
1685         p->first_time_slice = 1;
1686         current->time_slice >>= 1;
1687         p->timestamp = sched_clock();
1688         if (unlikely(!current->time_slice)) {
1689                 /*
1690                  * This case is rare, it happens when the parent has only
1691                  * a single jiffy left from its timeslice. Taking the
1692                  * runqueue lock is not a problem.
1693                  */
1694                 current->time_slice = 1;
1695                 task_running_tick(cpu_rq(cpu), current);
1696         }
1697         local_irq_enable();
1698         put_cpu();
1699 }
1700
1701 /*
1702  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1703  *
1704  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1705  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1706  * on the runqueue and wakes it.
1707  */
1708 void fastcall wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1709 {
1710         struct rq *rq, *this_rq;
1711         unsigned long flags;
1712         int this_cpu, cpu;
1713
1714         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1715         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1716         this_cpu = smp_processor_id();
1717         cpu = task_cpu(p);
1718
1719         /*
1720          * We decrease the sleep average of forking parents
1721          * and children as well, to keep max-interactive tasks
1722          * from forking tasks that are max-interactive. The parent
1723          * (current) is done further down, under its lock.
1724          */
1725         p->sleep_avg = JIFFIES_TO_NS(CURRENT_BONUS(p) *
1726                 CHILD_PENALTY / 100 * MAX_SLEEP_AVG / MAX_BONUS);
1727
1728         p->prio = effective_prio(p);
1729
1730         if (likely(cpu == this_cpu)) {
1731                 if (!(clone_flags & CLONE_VM)) {
1732                         /*
1733                          * The VM isn't cloned, so we're in a good position to
1734                          * do child-runs-first in anticipation of an exec. This
1735                          * usually avoids a lot of COW overhead.
1736                          */
1737                         if (unlikely(!current->array))
1738                                 __activate_task(p, rq);
1739                         else {
1740                                 p->prio = current->prio;
1741                                 p->normal_prio = current->normal_prio;
1742                                 list_add_tail(&p->run_list, &current->run_list);
1743                                 p->array = current->array;
1744                                 p->array->nr_active++;
1745                                 inc_nr_running(p, rq);
1746                         }
1747                         set_need_resched();
1748                 } else
1749                         /* Run child last */
1750                         __activate_task(p, rq);
1751                 /*
1752                  * We skip the following code due to cpu == this_cpu
1753                  *
1754                  *   task_rq_unlock(rq, &flags);
1755                  *   this_rq = task_rq_lock(current, &flags);
1756                  */
1757                 this_rq = rq;
1758         } else {
1759                 this_rq = cpu_rq(this_cpu);
1760
1761                 /*
1762                  * Not the local CPU - must adjust timestamp. This should
1763                  * get optimised away in the !CONFIG_SMP case.
1764                  */
1765                 p->timestamp = (p->timestamp - this_rq->most_recent_timestamp)
1766                                         + rq->most_recent_timestamp;
1767                 __activate_task(p, rq);
1768                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
1769                         resched_task(rq->curr);
1770
1771                 /*
1772                  * Parent and child are on different CPUs, now get the
1773                  * parent runqueue to update the parent's ->sleep_avg:
1774                  */
1775                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1776                 this_rq = task_rq_lock(current, &flags);
1777         }
1778         current->sleep_avg = JIFFIES_TO_NS(CURRENT_BONUS(current) *
1779                 PARENT_PENALTY / 100 * MAX_SLEEP_AVG / MAX_BONUS);
1780         task_rq_unlock(this_rq, &flags);
1781 }
1782
1783 /**
1784  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1785  * @rq: the runqueue preparing to switch
1786  * @next: the task we are going to switch to.
1787  *
1788  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1789  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1790  * switch.
1791  *
1792  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1793  * hooks.
1794  */
1795 static inline void prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1796 {
1797         prepare_lock_switch(rq, next);
1798         prepare_arch_switch(next);
1799 }
1800
1801 /**
1802  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1803  * @rq: runqueue associated with task-switch
1804  * @prev: the thread we just switched away from.
1805  *
1806  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1807  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1808  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1809  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1810  *
1811  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1812  * so, we finish that here outside of the runqueue lock.  (Doing it
1813  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1814  * details.)
1815  */
1816 static inline void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1817         __releases(rq->lock)
1818 {
1819         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1820         long prev_state;
1821
1822         rq->prev_mm = NULL;
1823
1824         /*
1825          * A task struct has one reference for the use as "current".
1826          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1827          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1828          * the scheduled task must drop that reference.
1829          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1830          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1831          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1832          * be dropped twice.
1833          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1834          */
1835         prev_state = prev->state;
1836         finish_arch_switch(prev);
1837         finish_lock_switch(rq, prev);
1838         if (mm)
1839                 mmdrop(mm);
1840         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1841                 /*
1842                  * Remove function-return probe instances associated with this
1843                  * task and put them back on the free list.
1844                  */
1845                 kprobe_flush_task(prev);
1846                 put_task_struct(prev);
1847         }
1848 }
1849
1850 /**
1851  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1852  * @prev: the thread we just switched away from.
1853  */
1854 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1855         __releases(rq->lock)
1856 {
1857         struct rq *rq = this_rq();
1858
1859         finish_task_switch(rq, prev);
1860 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1861         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1862         preempt_enable();
1863 #endif
1864         if (current->set_child_tid)
1865                 put_user(current->pid, current->set_child_tid);
1866 }
1867
1868 /*
1869  * context_switch - switch to the new MM and the new
1870  * thread's register state.
1871  */
1872 static inline struct task_struct *
1873 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1874                struct task_struct *next)
1875 {
1876         struct mm_struct *mm = next->mm;
1877         struct mm_struct *oldmm = prev->active_mm;
1878
1879         /*
1880          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1881          * combine the page table reload and the switch backend into
1882          * one hypercall.
1883          */
1884         arch_enter_lazy_cpu_mode();
1885
1886         if (!mm) {
1887                 next->active_mm = oldmm;
1888                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1889                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1890         } else
1891                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1892
1893         if (!prev->mm) {
1894                 prev->active_mm = NULL;
1895                 WARN_ON(rq->prev_mm);
1896                 rq->prev_mm = oldmm;
1897         }
1898         /*
1899          * Since the runqueue lock will be released by the next
1900          * task (which is an invalid locking op but in the case
1901          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1902          * do an early lockdep release here:
1903          */
1904 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1905         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1906 #endif
1907
1908         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1909         switch_to(prev, next, prev);
1910
1911         return prev;
1912 }
1913
1914 /*
1915  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1916  *
1917  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1918  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1919  * number of context switches performed since bootup.
1920  */
1921 unsigned long nr_running(void)
1922 {
1923         unsigned long i, sum = 0;
1924
1925         for_each_online_cpu(i)
1926                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1927
1928         return sum;
1929 }
1930
1931 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1932 {
1933         unsigned long i, sum = 0;
1934
1935         for_each_possible_cpu(i)
1936                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1937
1938         /*
1939          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1940          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1941          */
1942         if (unlikely((long)sum < 0))
1943                 sum = 0;
1944
1945         return sum;
1946 }
1947
1948 unsigned long long nr_context_switches(void)
1949 {
1950         int i;
1951         unsigned long long sum = 0;
1952
1953         for_each_possible_cpu(i)
1954                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1955
1956         return sum;
1957 }
1958
1959 unsigned long nr_iowait(void)
1960 {
1961         unsigned long i, sum = 0;
1962
1963         for_each_possible_cpu(i)
1964                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1965
1966         return sum;
1967 }
1968
1969 unsigned long nr_active(void)
1970 {
1971         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
1972
1973         for_each_online_cpu(i) {
1974                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
1975                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1976         }
1977
1978         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
1979                 uninterruptible = 0;
1980
1981         return running + uninterruptible;
1982 }
1983
1984 #ifdef CONFIG_SMP
1985
1986 /*
1987  * Is this task likely cache-hot:
1988  */
1989 static inline int
1990 task_hot(struct task_struct *p, unsigned long long now, struct sched_domain *sd)
1991 {
1992         return (long long)(now - p->last_ran) < (long long)sd->cache_hot_time;
1993 }
1994
1995 /*
1996  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1997  *
1998  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1999  * you need to do so manually before calling.
2000  */
2001 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2002         __acquires(rq1->lock)
2003         __acquires(rq2->lock)
2004 {
2005         BUG_ON(!irqs_disabled());
2006         if (rq1 == rq2) {
2007                 spin_lock(&rq1->lock);
2008                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2009         } else {
2010                 if (rq1 < rq2) {
2011                         spin_lock(&rq1->lock);
2012                         spin_lock(&rq2->lock);
2013                 } else {
2014                         spin_lock(&rq2->lock);
2015                         spin_lock(&rq1->lock);
2016                 }
2017         }
2018 }
2019
2020 /*
2021  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2022  *
2023  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2024  * you need to do so manually after calling.
2025  */
2026 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2027         __releases(rq1->lock)
2028         __releases(rq2->lock)
2029 {
2030         spin_unlock(&rq1->lock);
2031         if (rq1 != rq2)
2032                 spin_unlock(&rq2->lock);
2033         else
2034                 __release(rq2->lock);
2035 }
2036
2037 /*
2038  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2039  */
2040 static void double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2041         __releases(this_rq->lock)
2042         __acquires(busiest->lock)
2043         __acquires(this_rq->lock)
2044 {
2045         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2046                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2047                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2048                 BUG_ON(1);
2049         }
2050         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2051                 if (busiest < this_rq) {
2052                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2053                         spin_lock(&busiest->lock);
2054                         spin_lock(&this_rq->lock);
2055                 } else
2056                         spin_lock(&busiest->lock);
2057         }
2058 }
2059
2060 /*
2061  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2062  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2063  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu.  Then
2064  * the cpu_allowed mask is restored.
2065  */
2066 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2067 {
2068         struct migration_req req;
2069         unsigned long flags;
2070         struct rq *rq;
2071
2072         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2073         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2074             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2075                 goto out;
2076
2077         /* force the process onto the specified CPU */
2078         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2079                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2080                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2081
2082                 get_task_struct(mt);
2083                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2084                 wake_up_process(mt);
2085                 put_task_struct(mt);
2086                 wait_for_completion(&req.done);
2087
2088                 return;
2089         }
2090 out:
2091         task_rq_unlock(rq, &flags);
2092 }
2093
2094 /*
2095  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2096  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2097  */
2098 void sched_exec(void)
2099 {
2100         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2101         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2102         put_cpu();
2103         if (new_cpu != this_cpu)
2104                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2105 }
2106
2107 /*
2108  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2109  * Both runqueues must be locked.
2110  */
2111 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct prio_array *src_array,
2112                       struct task_struct *p, struct rq *this_rq,
2113                       struct prio_array *this_array, int this_cpu)
2114 {
2115         dequeue_task(p, src_array);
2116         dec_nr_running(p, src_rq);
2117         set_task_cpu(p, this_cpu);
2118         inc_nr_running(p, this_rq);
2119         enqueue_task(p, this_array);
2120         p->timestamp = (p->timestamp - src_rq->most_recent_timestamp)
2121                                 + this_rq->most_recent_timestamp;
2122         /*
2123          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2124          * to be always true for them.
2125          */
2126         if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, this_rq))
2127                 resched_task(this_rq->curr);
2128 }
2129
2130 /*
2131  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2132  */
2133 static
2134 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2135                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2136                      int *all_pinned)
2137 {
2138         /*
2139          * We do not migrate tasks that are:
2140          * 1) running (obviously), or
2141          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2142          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2143          */
2144         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed))
2145                 return 0;
2146         *all_pinned = 0;
2147
2148         if (task_running(rq, p))
2149                 return 0;
2150
2151         /*
2152          * Aggressive migration if:
2153          * 1) task is cache cold, or
2154          * 2) too many balance attempts have failed.
2155          */
2156
2157         if (sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2158 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2159                 if (task_hot(p, rq->most_recent_timestamp, sd))
2160                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2161 #endif
2162                 return 1;
2163         }
2164
2165         if (task_hot(p, rq->most_recent_timestamp, sd))
2166                 return 0;
2167         return 1;
2168 }
2169
2170 #define rq_best_prio(rq) min((rq)->curr->prio, (rq)->best_expired_prio)
2171
2172 /*
2173  * move_tasks tries to move up to max_nr_move tasks and max_load_move weighted
2174  * load from busiest to this_rq, as part of a balancing operation within
2175  * "domain". Returns the number of tasks moved.
2176  *
2177  * Called with both runqueues locked.
2178  */
2179 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2180                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
2181                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2182                       int *all_pinned)
2183 {
2184         int idx, pulled = 0, pinned = 0, this_best_prio, best_prio,
2185             best_prio_seen, skip_for_load;
2186         struct prio_array *array, *dst_array;
2187         struct list_head *head, *curr;
2188         struct task_struct *tmp;
2189         long rem_load_move;
2190
2191         if (max_nr_move == 0 || max_load_move == 0)
2192                 goto out;
2193
2194         rem_load_move = max_load_move;
2195         pinned = 1;
2196         this_best_prio = rq_best_prio(this_rq);
2197         best_prio = rq_best_prio(busiest);
2198         /*
2199          * Enable handling of the case where there is more than one task
2200          * with the best priority.   If the current running task is one
2201          * of those with prio==best_prio we know it won't be moved
2202          * and therefore it's safe to override the skip (based on load) of
2203          * any task we find with that prio.
2204          */
2205         best_prio_seen = best_prio == busiest->curr->prio;
2206
2207         /*
2208          * We first consider expired tasks. Those will likely not be
2209          * executed in the near future, and they are most likely to
2210          * be cache-cold, thus switching CPUs has the least effect
2211          * on them.
2212          */
2213         if (busiest->expired->nr_active) {
2214                 array = busiest->expired;
2215                 dst_array = this_rq->expired;
2216         } else {
2217                 array = busiest->active;
2218                 dst_array = this_rq->active;
2219         }
2220
2221 new_array:
2222         /* Start searching at priority 0: */
2223         idx = 0;
2224 skip_bitmap:
2225         if (!idx)
2226                 idx = sched_find_first_bit(array->bitmap);
2227         else
2228                 idx = find_next_bit(array->bitmap, MAX_PRIO, idx);
2229         if (idx >= MAX_PRIO) {
2230                 if (array == busiest->expired && busiest->active->nr_active) {
2231                         array = busiest->active;
2232                         dst_array = this_rq->active;
2233                         goto new_array;
2234                 }
2235                 goto out;
2236         }
2237
2238         head = array->queue + idx;
2239         curr = head->prev;
2240 skip_queue:
2241         tmp = list_entry(curr, struct task_struct, run_list);
2242
2243         curr = curr->prev;
2244
2245         /*
2246          * To help distribute high priority tasks accross CPUs we don't
2247          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2248          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2249          */
2250         skip_for_load = tmp->load_weight > rem_load_move;
2251         if (skip_for_load && idx < this_best_prio)
2252                 skip_for_load = !best_prio_seen && idx == best_prio;
2253         if (skip_for_load ||
2254             !can_migrate_task(tmp, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2255
2256                 best_prio_seen |= idx == best_prio;
2257                 if (curr != head)
2258                         goto skip_queue;
2259                 idx++;
2260                 goto skip_bitmap;
2261         }
2262
2263         pull_task(busiest, array, tmp, this_rq, dst_array, this_cpu);
2264         pulled++;
2265         rem_load_move -= tmp->load_weight;
2266
2267         /*
2268          * We only want to steal up to the prescribed number of tasks
2269          * and the prescribed amount of weighted load.
2270          */
2271         if (pulled < max_nr_move && rem_load_move > 0) {
2272                 if (idx < this_best_prio)
2273                         this_best_prio = idx;
2274                 if (curr != head)
2275                         goto skip_queue;
2276                 idx++;
2277                 goto skip_bitmap;
2278         }
2279 out:
2280         /*
2281          * Right now, this is the only place pull_task() is called,
2282          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2283          * inside pull_task().
2284          */
2285         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2286
2287         if (all_pinned)
2288                 *all_pinned = pinned;
2289         return pulled;
2290 }
2291
2292 /*
2293  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2294  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2295  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2296  */
2297 static struct sched_group *
2298 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2299                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
2300                    cpumask_t *cpus, int *balance)
2301 {
2302         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2303         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2304         unsigned long max_pull;
2305         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2306         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2307         int load_idx;
2308 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2309         int power_savings_balance = 1;
2310         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2311         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2312         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2313 #endif
2314
2315         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2316         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2317         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2318         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2319                 load_idx = sd->busy_idx;
2320         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2321                 load_idx = sd->newidle_idx;
2322         else
2323                 load_idx = sd->idle_idx;
2324
2325         do {
2326                 unsigned long load, group_capacity;
2327                 int local_group;
2328                 int i;
2329                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2330                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2331
2332                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2333
2334                 if (local_group)
2335                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2336
2337                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2338                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2339
2340                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2341                         struct rq *rq;
2342
2343                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2344                                 continue;
2345
2346                         rq = cpu_rq(i);
2347
2348                         if (*sd_idle && !idle_cpu(i))
2349                                 *sd_idle = 0;
2350
2351                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2352                         if (local_group) {
2353                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2354                                         first_idle_cpu = 1;
2355                                         balance_cpu = i;
2356                                 }
2357
2358                                 load = target_load(i, load_idx);
2359                         } else
2360                                 load = source_load(i, load_idx);
2361
2362                         avg_load += load;
2363                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2364                         sum_weighted_load += rq->raw_weighted_load;
2365                 }
2366
2367                 /*
2368                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2369                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2370                  * domains.
2371                  */
2372                 if (local_group && balance_cpu != this_cpu && balance) {
2373                         *balance = 0;
2374                         goto ret;
2375                 }
2376
2377                 total_load += avg_load;
2378                 total_pwr += group->__cpu_power;
2379
2380                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2381                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2382                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2383
2384                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2385
2386                 if (local_group) {
2387                         this_load = avg_load;
2388                         this = group;
2389                         this_nr_running = sum_nr_running;
2390                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2391                 } else if (avg_load > max_load &&
2392                            sum_nr_running > group_capacity) {
2393                         max_load = avg_load;
2394                         busiest = group;
2395                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2396                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2397                 }
2398
2399 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2400                 /*
2401                  * Busy processors will not participate in power savings
2402                  * balance.
2403                  */
2404                 if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2405                         goto group_next;
2406
2407                 /*
2408                  * If the local group is idle or completely loaded
2409                  * no need to do power savings balance at this domain
2410                  */
2411                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2412                                     !this_nr_running))
2413                         power_savings_balance = 0;
2414
2415                 /*
2416                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2417                  * don't include that group in power savings calculations
2418                  */
2419                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2420                     || !sum_nr_running)
2421                         goto group_next;
2422
2423                 /*
2424                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2425                  * This is the group from where we need to pick up the load
2426                  * for saving power
2427                  */
2428                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2429                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2430                      first_cpu(group->cpumask) <
2431                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2432                         group_min = group;
2433                         min_nr_running = sum_nr_running;
2434                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2435                                                 sum_nr_running;
2436                 }
2437
2438                 /*
2439                  * Calculate the group which is almost near its
2440                  * capacity but still has some space to pick up some load
2441                  * from other group and save more power
2442                  */
2443                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2444                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2445                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2446                              first_cpu(group->cpumask) >
2447                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2448                                 group_leader = group;
2449                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2450                         }
2451                 }
2452 group_next:
2453 #endif
2454                 group = group->next;
2455         } while (group != sd->groups);
2456
2457         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2458                 goto out_balanced;
2459
2460         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2461
2462         if (this_load >= avg_load ||
2463                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2464                 goto out_balanced;
2465
2466         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2467         /*
2468          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2469          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2470          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2471          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2472          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2473          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2474          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2475          * by pulling tasks to us.  Be careful of negative numbers as they'll
2476          * appear as very large values with unsigned longs.
2477          */
2478         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2479                 goto out_balanced;
2480
2481         /*
2482          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2483          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2484          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2485          */
2486         if (max_load < avg_load) {
2487                 *imbalance = 0;
2488                 goto small_imbalance;
2489         }
2490
2491         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2492         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2493
2494         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2495         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2496                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2497                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2498
2499         /*
2500          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2501          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2502          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2503          * moved
2504          */
2505         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2506                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2507                 unsigned int imbn;
2508
2509 small_imbalance:
2510                 pwr_move = pwr_now = 0;
2511                 imbn = 2;
2512                 if (this_nr_running) {
2513                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2514                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2515                                 imbn = 1;
2516                 } else
2517                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2518
2519                 if (max_load - this_load >= busiest_load_per_task * imbn) {
2520                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2521                         return busiest;
2522                 }
2523
2524                 /*
2525                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2526                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2527                  * moving them.
2528                  */
2529
2530                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2531                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2532                 pwr_now += this->__cpu_power *
2533                                 min(this_load_per_task, this_load);
2534                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2535
2536                 /* Amount of load we'd subtract */
2537                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2538                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2539                 if (max_load > tmp)
2540                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2541                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2542
2543                 /* Amount of load we'd add */
2544                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2545                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2546                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2547                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2548                 else
2549                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2550                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2551                 pwr_move += this->__cpu_power *
2552                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2553                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2554
2555                 /* Move if we gain throughput */
2556                 if (pwr_move <= pwr_now)
2557                         goto out_balanced;
2558
2559                 *imbalance = busiest_load_per_task;
2560         }
2561
2562         return busiest;
2563
2564 out_balanced:
2565 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2566         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2567                 goto ret;
2568
2569         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2570                 *imbalance = min_load_per_task;
2571                 return group_min;
2572         }
2573 #endif
2574 ret:
2575         *imbalance = 0;
2576         return NULL;
2577 }
2578
2579 /*
2580  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2581  */
2582 static struct rq *
2583 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
2584                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2585 {
2586         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2587         unsigned long max_load = 0;
2588         int i;
2589
2590         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2591
2592                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2593                         continue;
2594
2595                 rq = cpu_rq(i);
2596
2597                 if (rq->nr_running == 1 && rq->raw_weighted_load > imbalance)
2598                         continue;
2599
2600                 if (rq->raw_weighted_load > max_load) {
2601                         max_load = rq->raw_weighted_load;
2602                         busiest = rq;
2603                 }
2604         }
2605
2606         return busiest;
2607 }
2608
2609 /*
2610  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2611  * so long as it is large enough.
2612  */
2613 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2614
2615 static inline unsigned long minus_1_or_zero(unsigned long n)
2616 {
2617         return n > 0 ? n - 1 : 0;
2618 }
2619
2620 /*
2621  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2622  * tasks if there is an imbalance.
2623  */
2624 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2625                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2626                         int *balance)
2627 {
2628         int nr_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2629         struct sched_group *group;
2630         unsigned long imbalance;
2631         struct rq *busiest;
2632         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2633         unsigned long flags;
2634
2635         /*
2636          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2637          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2638          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2639          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2640          */
2641         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2642             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2643                 sd_idle = 1;
2644
2645         schedstat_inc(sd, lb_cnt[idle]);
2646
2647 redo:
2648         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
2649                                    &cpus, balance);
2650
2651         if (*balance == 0)
2652                 goto out_balanced;
2653
2654         if (!group) {
2655                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2656                 goto out_balanced;
2657         }
2658
2659         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
2660         if (!busiest) {
2661                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2662                 goto out_balanced;
2663         }
2664
2665         BUG_ON(busiest == this_rq);
2666
2667         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2668
2669         nr_moved = 0;
2670         if (busiest->nr_running > 1) {
2671                 /*
2672                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2673                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2674                  * still unbalanced. nr_moved simply stays zero, so it is
2675                  * correctly treated as an imbalance.
2676                  */
2677                 local_irq_save(flags);
2678                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2679                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2680                                       minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2681                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2682                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2683                 local_irq_restore(flags);
2684
2685                 /*
2686                  * some other cpu did the load balance for us.
2687                  */
2688                 if (nr_moved && this_cpu != smp_processor_id())
2689                         resched_cpu(this_cpu);
2690
2691                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2692                 if (unlikely(all_pinned)) {
2693                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2694                         if (!cpus_empty(cpus))
2695                                 goto redo;
2696                         goto out_balanced;
2697                 }
2698         }
2699
2700         if (!nr_moved) {
2701                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2702                 sd->nr_balance_failed++;
2703
2704                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
2705
2706                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
2707
2708                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2709                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2710                          */
2711                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
2712                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2713                                 all_pinned = 1;
2714                                 goto out_one_pinned;
2715                         }
2716
2717                         if (!busiest->active_balance) {
2718                                 busiest->active_balance = 1;
2719                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2720                                 active_balance = 1;
2721                         }
2722                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2723                         if (active_balance)
2724                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2725
2726                         /*
2727                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2728                          * counter.
2729                          */
2730                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2731                 }
2732         } else
2733                 sd->nr_balance_failed = 0;
2734
2735         if (likely(!active_balance)) {
2736                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2737                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2738         } else {
2739                 /*
2740                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2741                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2742                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2743                  * move_tasks).
2744                  */
2745                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2746                         sd->balance_interval *= 2;
2747         }
2748
2749         if (!nr_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2750             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2751                 return -1;
2752         return nr_moved;
2753
2754 out_balanced:
2755         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
2756
2757         sd->nr_balance_failed = 0;
2758
2759 out_one_pinned:
2760         /* tune up the balancing interval */
2761         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
2762                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
2763                 sd->balance_interval *= 2;
2764
2765         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2766             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2767                 return -1;
2768         return 0;
2769 }
2770
2771 /*
2772  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2773  * tasks if there is an imbalance.
2774  *
2775  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
2776  * this_rq is locked.
2777  */
2778 static int
2779 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
2780 {
2781         struct sched_group *group;
2782         struct rq *busiest = NULL;
2783         unsigned long imbalance;
2784         int nr_moved = 0;
2785         int sd_idle = 0;
2786         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2787
2788         /*
2789          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2790          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2791          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2792          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2793          */
2794         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2795             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2796                 sd_idle = 1;
2797
2798         schedstat_inc(sd, lb_cnt[CPU_NEWLY_IDLE]);
2799 redo:
2800         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
2801                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
2802         if (!group) {
2803                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
2804                 goto out_balanced;
2805         }
2806
2807         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance,
2808                                 &cpus);
2809         if (!busiest) {
2810                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
2811                 goto out_balanced;
2812         }
2813
2814         BUG_ON(busiest == this_rq);
2815
2816         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
2817
2818         nr_moved = 0;
2819         if (busiest->nr_running > 1) {
2820                 /* Attempt to move tasks */
2821                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
2822                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2823                                         minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2824                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE, NULL);
2825                 spin_unlock(&busiest->lock);
2826
2827                 if (!nr_moved) {
2828                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2829                         if (!cpus_empty(cpus))
2830                                 goto redo;
2831                 }
2832         }
2833
2834         if (!nr_moved) {
2835                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
2836                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2837                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2838                         return -1;
2839         } else
2840                 sd->nr_balance_failed = 0;
2841
2842         return nr_moved;
2843
2844 out_balanced:
2845         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
2846         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2847             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2848                 return -1;
2849         sd->nr_balance_failed = 0;
2850
2851         return 0;
2852 }
2853
2854 /*
2855  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
2856  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
2857  */
2858 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
2859 {
2860         struct sched_domain *sd;
2861         int pulled_task = 0;
2862         unsigned long next_balance = jiffies + 60 *  HZ;
2863
2864         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2865                 unsigned long interval;
2866
2867                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2868                         continue;
2869
2870                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
2871                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
2872                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
2873                                                                 this_rq, sd);
2874
2875                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
2876                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
2877                         next_balance = sd->last_balance + interval;
2878                 if (pulled_task)
2879                         break;
2880         }
2881         if (!pulled_task)
2882                 /*
2883                  * We are going idle. next_balance may be set based on
2884                  * a busy processor. So reset next_balance.
2885                  */
2886                 this_rq->next_balance = next_balance;
2887 }
2888
2889 /*
2890  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
2891  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
2892  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
2893  * logical imbalances.
2894  *
2895  * Called with busiest_rq locked.
2896  */
2897 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
2898 {
2899         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
2900         struct sched_domain *sd;
2901         struct rq *target_rq;
2902
2903         /* Is there any task to move? */
2904         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
2905                 return;
2906
2907         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
2908
2909         /*
2910          * This condition is "impossible", if it occurs
2911          * we need to fix it.  Originally reported by
2912          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
2913          */
2914         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
2915
2916         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
2917         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
2918
2919         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
2920         for_each_domain(target_cpu, sd) {
2921                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
2922                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
2923                                 break;
2924         }
2925
2926         if (likely(sd)) {
2927                 schedstat_inc(sd, alb_cnt);
2928
2929                 if (move_tasks(target_rq, target_cpu, busiest_rq, 1,
2930                                RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(100), sd, CPU_IDLE,
2931                                NULL))
2932                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
2933                 else
2934                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
2935         }
2936         spin_unlock(&target_rq->lock);
2937 }
2938
2939 static void update_load(struct rq *this_rq)
2940 {
2941         unsigned long this_load;
2942         unsigned int i, scale;
2943
2944         this_load = this_rq->raw_weighted_load;
2945
2946         /* Update our load: */
2947         for (i = 0, scale = 1; i < 3; i++, scale += scale) {
2948                 unsigned long old_load, new_load;
2949
2950                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2951
2952                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2953                 new_load = this_load;
2954                 /*
2955                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2956                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2957                  * example.
2958                  */
2959                 if (new_load > old_load)
2960                         new_load += scale-1;
2961                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2962         }
2963 }
2964
2965 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2966 static struct {
2967         atomic_t load_balancer;
2968         cpumask_t  cpu_mask;
2969 } nohz ____cacheline_aligned = {
2970         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
2971         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
2972 };
2973
2974 /*
2975  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
2976  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
2977  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
2978  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
2979  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
2980  * arrives...
2981  *
2982  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
2983  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
2984  * nohz.cpu_mask..
2985  *
2986  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
2987  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
2988  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
2989  * there is no need for ilb owner.
2990  *
2991  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
2992  * next busy scheduler_tick()
2993  */
2994 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
2995 {
2996         int cpu = smp_processor_id();
2997
2998         if (stop_tick) {
2999                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3000                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3001
3002                 /*
3003                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3004                  */
3005                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3006                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3007                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3008                                 BUG();
3009                         return 0;
3010                 }
3011
3012                 /* time for ilb owner also to sleep */
3013                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3014                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3015                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3016                         return 0;
3017                 }
3018
3019                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3020                         /* make me the ilb owner */
3021                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3022                                 return 1;
3023                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3024                         return 1;
3025         } else {
3026                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3027                         return 0;
3028
3029                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3030
3031                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3032                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3033                                 BUG();
3034         }
3035         return 0;
3036 }
3037 #endif
3038
3039 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3040
3041 /*
3042  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3043  * and initiates a balancing operation if so.
3044  *
3045  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3046  */
3047 static inline void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3048 {
3049         int balance = 1;
3050         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3051         unsigned long interval;
3052         struct sched_domain *sd;
3053         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3054         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3055
3056         for_each_domain(cpu, sd) {
3057                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3058                         continue;
3059
3060                 interval = sd->balance_interval;
3061                 if (idle != CPU_IDLE)
3062                         interval *= sd->busy_factor;
3063
3064                 /* scale ms to jiffies */
3065                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3066                 if (unlikely(!interval))
3067                         interval = 1;
3068
3069                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3070                         if (!spin_trylock(&balancing))
3071                                 goto out;
3072                 }
3073
3074                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3075                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3076                                 /*
3077                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3078                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3079                                  * not idle.
3080                                  */
3081                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3082                         }
3083                         sd->last_balance = jiffies;
3084                 }
3085                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3086                         spin_unlock(&balancing);
3087 out:
3088                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3089                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3090
3091                 /*
3092                  * Stop the load balance at this level. There is another
3093                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3094                  * actively.
3095                  */
3096                 if (!balance)
3097                         break;
3098         }
3099         rq->next_balance = next_balance;
3100 }
3101
3102 /*
3103  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3104  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3105  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3106  */
3107 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3108 {
3109         int local_cpu = smp_processor_id();
3110         struct rq *local_rq = cpu_rq(local_cpu);
3111         enum cpu_idle_type idle = local_rq->idle_at_tick ? CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3112
3113         rebalance_domains(local_cpu, idle);
3114
3115 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3116         /*
3117          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3118          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3119          * stopped.
3120          */
3121         if (local_rq->idle_at_tick &&
3122             atomic_read(&nohz.load_balancer) == local_cpu) {
3123                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3124                 struct rq *rq;
3125                 int balance_cpu;
3126
3127                 cpu_clear(local_cpu, cpus);
3128                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3129                         /*
3130                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3131                          * work being done for other cpus. Next load
3132                          * balancing owner will pick it up.
3133                          */
3134                         if (need_resched())
3135                                 break;
3136
3137                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3138
3139                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3140                         if (time_after(local_rq->next_balance, rq->next_balance))
3141                                 local_rq->next_balance = rq->next_balance;
3142                 }
3143         }
3144 #endif
3145 }
3146
3147 /*
3148  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3149  *
3150  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3151  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3152  * if the whole system is idle.
3153  */
3154 static inline void trigger_load_balance(int cpu)
3155 {
3156         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3157 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3158         /*
3159          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3160          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3161          * load balancer.
3162          */
3163         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3164                 rq->in_nohz_recently = 0;
3165
3166                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3167                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3168                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3169                 }
3170
3171                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3172                         /*
3173                          * simple selection for now: Nominate the
3174                          * first cpu in the nohz list to be the next
3175                          * ilb owner.
3176                          *
3177                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3178                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3179                          */
3180                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3181
3182                         if (ilb != NR_CPUS)
3183                                 resched_cpu(ilb);
3184                 }
3185         }
3186
3187         /*
3188          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3189          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3190          */
3191         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3192             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3193                 resched_cpu(cpu);
3194                 return;
3195         }
3196
3197         /*
3198          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3199          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3200          */
3201         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3202             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3203                 return;
3204 #endif
3205         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3206                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3207 }
3208 #else
3209 /*
3210  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3211  */
3212 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3213 {
3214 }
3215 #endif
3216
3217 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3218
3219 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3220
3221 /*
3222  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3223  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3224  */
3225 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3226 {
3227         unsigned long flags;
3228         u64 ns, delta_exec;
3229         struct rq *rq;
3230
3231         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3232         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3233         if (rq->curr == p) {
3234                 delta_exec = rq_clock(rq) - p->se.exec_start;
3235                 if ((s64)delta_exec > 0)
3236                         ns += delta_exec;
3237         }
3238         task_rq_unlock(rq, &flags);
3239
3240         return ns;
3241 }
3242
3243 /*
3244  * Account user cpu time to a process.
3245  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3246  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3247  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3248  */
3249 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3250 {
3251         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3252         cputime64_t tmp;
3253
3254         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3255
3256         /* Add user time to cpustat. */
3257         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3258         if (TASK_NICE(p) > 0)
3259                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3260         else
3261                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3262 }
3263
3264 /*
3265  * Account system cpu time to a process.
3266  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3267  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3268  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3269  */
3270 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3271                          cputime_t cputime)
3272 {
3273         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3274         struct rq *rq = this_rq();
3275         cputime64_t tmp;
3276
3277         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3278
3279         /* Add system time to cpustat. */
3280         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3281         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3282                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3283         else if (softirq_count())
3284                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3285         else if (p != rq->idle)
3286                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3287         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3288                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3289         else
3290                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3291         /* Account for system time used */
3292         acct_update_integrals(p);
3293 }
3294
3295 /*
3296  * Account for involuntary wait time.
3297  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3298  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3299  */
3300 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3301 {
3302         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3303         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3304         struct rq *rq = this_rq();
3305
3306         if (p == rq->idle) {
3307                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3308                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3309                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3310                 else
3311                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3312         } else
3313                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3314 }
3315
3316 static void task_running_tick(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3317 {
3318         if (p->array != rq->active) {
3319                 /* Task has expired but was not scheduled yet */
3320                 set_tsk_need_resched(p);
3321                 return;
3322         }
3323         spin_lock(&rq->lock);
3324         /*
3325          * The task was running during this tick - update the
3326          * time slice counter. Note: we do not update a thread's
3327          * priority until it either goes to sleep or uses up its
3328          * timeslice. This makes it possible for interactive tasks
3329          * to use up their timeslices at their highest priority levels.
3330          */
3331         if (rt_task(p)) {
3332                 /*
3333                  * RR tasks need a special form of timeslice management.
3334                  * FIFO tasks have no timeslices.
3335                  */
3336                 if ((p->policy == SCHED_RR) && !--p->time_slice) {
3337                         p->time_slice = task_timeslice(p);
3338                         p->first_time_slice = 0;
3339                         set_tsk_need_resched(p);
3340
3341                         /* put it at the end of the queue: */
3342                         requeue_task(p, rq->active);
3343                 }
3344                 goto out_unlock;
3345         }
3346         if (!--p->time_slice) {
3347                 dequeue_task(p, rq->active);
3348                 set_tsk_need_resched(p);
3349                 p->prio = effective_prio(p);
3350                 p->time_slice = task_timeslice(p);
3351                 p->first_time_slice = 0;
3352
3353                 if (!rq->expired_timestamp)
3354                         rq->expired_timestamp = jiffies;
3355                 if (!TASK_INTERACTIVE(p)) {
3356                         enqueue_task(p, rq->expired);
3357                         if (p->static_prio < rq->best_expired_prio)
3358                                 rq->best_expired_prio = p->static_prio;
3359                 } else
3360                         enqueue_task(p, rq->active);
3361         } else {
3362                 /*
3363                  * Prevent a too long timeslice allowing a task to monopolize
3364                  * the CPU. We do this by splitting up the timeslice into
3365                  * smaller pieces.
3366                  *
3367                  * Note: this does not mean the task's timeslices expire or
3368                  * get lost in any way, they just might be preempted by
3369                  * another task of equal priority. (one with higher
3370                  * priority would have preempted this task already.) We
3371                  * requeue this task to the end of the list on this priority
3372                  * level, which is in essence a round-robin of tasks with
3373                  * equal priority.
3374                  *
3375                  * This only applies to tasks in the interactive
3376                  * delta range with at least TIMESLICE_GRANULARITY to requeue.
3377                  */
3378                 if (TASK_INTERACTIVE(p) && !((task_timeslice(p) -
3379                         p->time_slice) % TIMESLICE_GRANULARITY(p)) &&
3380                         (p->time_slice >= TIMESLICE_GRANULARITY(p)) &&
3381                         (p->array == rq->active)) {
3382
3383                         requeue_task(p, rq->active);
3384                         set_tsk_need_resched(p);
3385                 }
3386         }
3387 out_unlock:
3388         spin_unlock(&rq->lock);
3389 }
3390
3391 /*
3392  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3393  * We call it with interrupts disabled.
3394  *
3395  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3396  * timeslices.
3397  */
3398 void scheduler_tick(void)
3399 {
3400         struct task_struct *p = current;
3401         int cpu = smp_processor_id();
3402         int idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3403         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3404
3405         if (!idle_at_tick)
3406                 task_running_tick(rq, p);
3407 #ifdef CONFIG_SMP
3408         update_load(rq);
3409         rq->idle_at_tick = idle_at_tick;
3410         trigger_load_balance(cpu);
3411 #endif
3412 }
3413
3414 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3415
3416 void fastcall add_preempt_count(int val)
3417 {
3418         /*
3419          * Underflow?
3420          */
3421         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3422                 return;
3423         preempt_count() += val;
3424         /*
3425          * Spinlock count overflowing soon?
3426          */
3427         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3428                                 PREEMPT_MASK - 10);
3429 }
3430 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3431
3432 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3433 {
3434         /*
3435          * Underflow?
3436          */
3437         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3438                 return;
3439         /*
3440          * Is the spinlock portion underflowing?
3441          */
3442         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3443                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3444                 return;
3445
3446         preempt_count() -= val;
3447 }
3448 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3449
3450 #endif
3451
3452 /*
3453  * schedule() is the main scheduler function.
3454  */
3455 asmlinkage void __sched schedule(void)
3456 {
3457         struct task_struct *prev, *next;
3458         struct prio_array *array;
3459         struct list_head *queue;
3460         unsigned long long now;
3461         unsigned long run_time;
3462         int cpu, idx;
3463         long *switch_count;
3464         struct rq *rq;
3465
3466         /*
3467          * Test if we are atomic.  Since do_exit() needs to call into
3468          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3469          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3470          */
3471         if (unlikely(in_atomic() && !current->exit_state)) {
3472                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: "
3473                         "%s/0x%08x/%d\n",
3474                         current->comm, preempt_count(), current->pid);
3475                 debug_show_held_locks(current);
3476                 if (irqs_disabled())
3477                         print_irqtrace_events(current);
3478                 dump_stack();
3479         }
3480         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3481
3482 need_resched:
3483         preempt_disable();
3484         prev = current;
3485         release_kernel_lock(prev);
3486 need_resched_nonpreemptible:
3487         rq = this_rq();
3488
3489         /*
3490          * The idle thread is not allowed to schedule!
3491          * Remove this check after it has been exercised a bit.
3492          */
3493         if (unlikely(prev == rq->idle) && prev->state != TASK_RUNNING) {
3494                 printk(KERN_ERR "bad: scheduling from the idle thread!\n");
3495                 dump_stack();
3496         }
3497
3498         schedstat_inc(rq, sched_cnt);
3499         now = sched_clock();
3500         if (likely((long long)(now - prev->timestamp) < NS_MAX_SLEEP_AVG)) {
3501                 run_time = now - prev->timestamp;
3502                 if (unlikely((long long)(now - prev->timestamp) < 0))
3503                         run_time = 0;
3504         } else
3505                 run_time = NS_MAX_SLEEP_AVG;
3506
3507         /*
3508          * Tasks charged proportionately less run_time at high sleep_avg to
3509          * delay them losing their interactive status
3510          */
3511         run_time /= (CURRENT_BONUS(prev) ? : 1);
3512
3513         spin_lock_irq(&rq->lock);
3514
3515         switch_count = &prev->nivcsw;
3516         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3517                 switch_count = &prev->nvcsw;
3518                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3519                                 unlikely(signal_pending(prev))))
3520                         prev->state = TASK_RUNNING;
3521                 else {
3522                         if (prev->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
3523                                 rq->nr_uninterruptible++;
3524                         deactivate_task(prev, rq);
3525                 }
3526         }
3527
3528         cpu = smp_processor_id();
3529         if (unlikely(!rq->nr_running)) {
3530                 idle_balance(cpu, rq);
3531                 if (!rq->nr_running) {
3532                         next = rq->idle;
3533                         rq->expired_timestamp = 0;
3534                         goto switch_tasks;
3535                 }
3536         }
3537
3538         array = rq->active;
3539         if (unlikely(!array->nr_active)) {
3540                 /*
3541                  * Switch the active and expired arrays.
3542                  */
3543                 schedstat_inc(rq, sched_switch);
3544                 rq->active = rq->expired;
3545                 rq->expired = array;
3546                 array = rq->active;
3547                 rq->expired_timestamp = 0;
3548                 rq->best_expired_prio = MAX_PRIO;
3549         }
3550
3551         idx = sched_find_first_bit(array->bitmap);
3552         queue = array->queue + idx;
3553         next = list_entry(queue->next, struct task_struct, run_list);
3554
3555 switch_tasks:
3556         if (next == rq->idle)
3557                 schedstat_inc(rq, sched_goidle);
3558         prefetch(next);
3559         prefetch_stack(next);
3560         clear_tsk_need_resched(prev);
3561         rcu_qsctr_inc(task_cpu(prev));
3562
3563         prev->sleep_avg -= run_time;
3564         if ((long)prev->sleep_avg <= 0)
3565                 prev->sleep_avg = 0;
3566         prev->timestamp = prev->last_ran = now;
3567
3568         sched_info_switch(prev, next);
3569         if (likely(prev != next)) {
3570                 next->timestamp = next->last_ran = now;
3571                 rq->nr_switches++;
3572                 rq->curr = next;
3573                 ++*switch_count;
3574
3575                 prepare_task_switch(rq, next);
3576                 prev = context_switch(rq, prev, next);
3577                 barrier();
3578                 /*
3579                  * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3580                  * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3581                  * frame will be invalid.
3582                  */
3583                 finish_task_switch(this_rq(), prev);
3584         } else
3585                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3586
3587         prev = current;
3588         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(prev) < 0))
3589                 goto need_resched_nonpreemptible;
3590         preempt_enable_no_resched();
3591         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3592                 goto need_resched;
3593 }
3594 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3595
3596 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3597 /*
3598  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3599  * off of preempt_enable.  Kernel preemptions off return from interrupt
3600  * occur there and call schedule directly.
3601  */
3602 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3603 {
3604         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3605 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3606         struct task_struct *task = current;
3607         int saved_lock_depth;
3608 #endif
3609         /*
3610          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3611          * we do not want to preempt the current task.  Just return..
3612          */
3613         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3614                 return;
3615
3616 need_resched:
3617         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3618         /*
3619          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3620          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3621          * auto-release the semaphore:
3622          */
3623 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3624         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3625         task->lock_depth = -1;
3626 #endif
3627         schedule();
3628 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3629         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3630 #endif
3631         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3632
3633         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3634         barrier();
3635         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3636                 goto need_resched;
3637 }
3638 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3639
3640 /*
3641  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3642  * off of irq context.
3643  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3644  * protect us against recursive calling from irq.
3645  */
3646 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3647 {
3648         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3649 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3650         struct task_struct *task = current;
3651         int saved_lock_depth;
3652 #endif
3653         /* Catch callers which need to be fixed */
3654         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3655
3656 need_resched:
3657         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3658         /*
3659          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3660          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3661          * auto-release the semaphore:
3662          */
3663 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3664         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3665         task->lock_depth = -1;
3666 #endif
3667         local_irq_enable();
3668         schedule();
3669         local_irq_disable();
3670 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3671         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3672 #endif
3673         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3674
3675         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3676         barrier();
3677         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3678                 goto need_resched;
3679 }
3680
3681 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3682
3683 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
3684                           void *key)
3685 {
3686         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
3687 }
3688 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3689
3690 /*
3691  * The core wakeup function.  Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3692  * wake everything up.  If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3693  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3694  *
3695  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3696  * started to run but is not in state TASK_RUNNING.  try_to_wake_up() returns
3697  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3698  */
3699 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3700                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
3701 {
3702         struct list_head *tmp, *next;
3703
3704         list_for_each_safe(tmp, next, &q->task_list) {
3705                 wait_queue_t *curr = list_entry(tmp, wait_queue_t, task_list);
3706                 unsigned flags = curr->flags;
3707
3708                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
3709                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3710                         break;
3711         }
3712 }
3713
3714 /**
3715  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3716  * @q: the waitqueue
3717  * @mode: which threads
3718  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3719  * @key: is directly passed to the wakeup function
3720  */
3721 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3722                         int nr_exclusive, void *key)
3723 {
3724         unsigned long flags;
3725
3726         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3727         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3728         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3729 }
3730 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3731
3732 /*
3733  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3734  */
3735 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3736 {
3737         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3738 }
3739
3740 /**
3741  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
3742  * @q: the waitqueue
3743  * @mode: which threads
3744  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3745  *
3746  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3747  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3748  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3749  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3750  *
3751  * On UP it can prevent extra preemption.
3752  */
3753 void fastcall
3754 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3755 {
3756         unsigned long flags;
3757         int sync = 1;
3758
3759         if (unlikely(!q))
3760                 return;
3761
3762         if (unlikely(!nr_exclusive))
3763                 sync = 0;
3764
3765         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3766         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
3767         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3768 }
3769 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3770
3771 void fastcall complete(struct completion *x)
3772 {
3773         unsigned long flags;
3774
3775         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3776         x->done++;
3777         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3778                          1, 0, NULL);
3779         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3780 }
3781 EXPORT_SYMBOL(complete);
3782
3783 void fastcall complete_all(struct completion *x)
3784 {
3785         unsigned long flags;
3786
3787         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3788         x->done += UINT_MAX/2;
3789         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3790                          0, 0, NULL);
3791         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3792 }
3793 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3794
3795 void fastcall __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3796 {
3797         might_sleep();
3798
3799         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3800         if (!x->done) {
3801                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3802
3803                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3804                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3805                 do {
3806                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3807                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3808                         schedule();
3809                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3810                 } while (!x->done);
3811                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3812         }
3813         x->done--;
3814         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3815 }
3816 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3817
3818 unsigned long fastcall __sched
3819 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3820 {
3821         might_sleep();
3822
3823         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3824         if (!x->done) {
3825                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3826
3827                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3828                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3829                 do {
3830                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3831                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3832                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3833                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3834                         if (!timeout) {
3835                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3836                                 goto out;
3837                         }
3838                 } while (!x->done);
3839                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3840         }
3841         x->done--;
3842 out:
3843         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3844         return timeout;
3845 }
3846 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3847
3848 int fastcall __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3849 {
3850         int ret = 0;
3851
3852         might_sleep();
3853
3854         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3855         if (!x->done) {
3856                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3857
3858                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3859                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3860                 do {
3861                         if (signal_pending(current)) {
3862                                 ret = -ERESTARTSYS;
3863                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3864                                 goto out;
3865                         }
3866                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3867                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3868                         schedule();
3869                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3870                 } while (!x->done);
3871                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3872         }
3873         x->done--;
3874 out:
3875         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3876
3877         return ret;
3878 }
3879 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3880
3881 unsigned long fastcall __sched
3882 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3883                                           unsigned long timeout)
3884 {
3885         might_sleep();
3886
3887         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3888         if (!x->done) {
3889                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3890
3891                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3892                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3893                 do {
3894                         if (signal_pending(current)) {
3895                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3896                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3897                                 goto out;
3898                         }
3899                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3900                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3901                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3902                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3903                         if (!timeout) {
3904                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3905                                 goto out;
3906                         }
3907                 } while (!x->done);
3908                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3909         }
3910         x->done--;
3911 out:
3912         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3913         return timeout;
3914 }
3915 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3916
3917
3918 #define SLEEP_ON_VAR                                    \
3919         unsigned long flags;                            \
3920         wait_queue_t wait;                              \
3921         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3922
3923 #define SLEEP_ON_HEAD                                   \
3924         spin_lock_irqsave(&q->lock,flags);              \
3925         __add_wait_queue(q, &wait);                     \
3926         spin_unlock(&q->lock);
3927
3928 #define SLEEP_ON_TAIL                                   \
3929         spin_lock_irq(&q->lock);                        \
3930         __remove_wait_queue(q, &wait);                  \
3931         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3932
3933 void fastcall __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3934 {
3935         SLEEP_ON_VAR
3936
3937         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3938
3939         SLEEP_ON_HEAD
3940         schedule();
3941         SLEEP_ON_TAIL
3942 }
3943 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3944
3945 long fastcall __sched
3946 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3947 {
3948         SLEEP_ON_VAR
3949
3950         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3951
3952         SLEEP_ON_HEAD
3953         timeout = schedule_timeout(timeout);
3954         SLEEP_ON_TAIL
3955
3956         return timeout;
3957 }
3958 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3959
3960 void fastcall __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3961 {
3962         SLEEP_ON_VAR
3963
3964         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3965
3966         SLEEP_ON_HEAD
3967         schedule();
3968         SLEEP_ON_TAIL
3969 }
3970 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3971
3972 long fastcall __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3973 {
3974         SLEEP_ON_VAR
3975
3976         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3977
3978         SLEEP_ON_HEAD
3979         timeout = schedule_timeout(timeout);
3980         SLEEP_ON_TAIL
3981
3982         return timeout;
3983 }
3984
3985 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3986
3987 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3988
3989 /*
3990  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3991  * @p: task
3992  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3993  *
3994  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3995  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3996  *
3997  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3998  */
3999 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4000 {
4001         struct prio_array *array;
4002         unsigned long flags;
4003         struct rq *rq;
4004         int oldprio;
4005
4006         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4007
4008         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4009
4010         oldprio = p->prio;
4011         array = p->array;
4012         if (array)
4013                 dequeue_task(p, array);
4014         p->prio = prio;
4015
4016         if (array) {
4017                 /*
4018                  * If changing to an RT priority then queue it
4019                  * in the active array!
4020                  */
4021                 if (rt_task(p))
4022                         array = rq->active;
4023                 enqueue_task(p, array);
4024                 /*
4025                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4026                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4027                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4028                  */
4029                 if (task_running(rq, p)) {
4030                         if (p->prio > oldprio)
4031                                 resched_task(rq->curr);
4032                 } else if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
4033                         resched_task(rq->curr);
4034         }
4035         task_rq_unlock(rq, &flags);
4036 }
4037
4038 #endif
4039
4040 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4041 {
4042         struct prio_array *array;
4043         int old_prio, delta;
4044         unsigned long flags;
4045         struct rq *rq;
4046
4047         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4048                 return;
4049         /*
4050          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4051          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4052          */
4053         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4054         /*
4055          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4056          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4057          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4058          * not SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH:
4059          */
4060         if (task_has_rt_policy(p)) {
4061                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4062                 goto out_unlock;
4063         }
4064         array = p->array;
4065         if (array) {
4066                 dequeue_task(p, array);
4067                 dec_raw_weighted_load(rq, p);
4068         }
4069
4070         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4071         set_load_weight(p);
4072         old_prio = p->prio;
4073         p->prio = effective_prio(p);
4074         delta = p->prio - old_prio;
4075
4076         if (array) {
4077                 enqueue_task(p, array);
4078                 inc_raw_weighted_load(rq, p);
4079                 /*
4080                  * If the task increased its priority or is running and
4081                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4082                  */
4083                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4084                         resched_task(rq->curr);
4085         }
4086 out_unlock:
4087         task_rq_unlock(rq, &flags);
4088 }
4089 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4090
4091 /*
4092  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4093  * @p: task
4094  * @nice: nice value
4095  */
4096 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4097 {
4098         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4099         int nice_rlim = 20 - nice;
4100
4101         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4102                 capable(CAP_SYS_NICE));
4103 }
4104
4105 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4106
4107 /*
4108  * sys_nice - change the priority of the current process.
4109  * @increment: priority increment
4110  *
4111  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4112  * does similar things.
4113  */
4114 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4115 {
4116         long nice, retval;
4117
4118         /*
4119          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4120          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4121          * and we have a single winner.
4122          */
4123         if (increment < -40)
4124                 increment = -40;
4125         if (increment > 40)
4126                 increment = 40;
4127
4128         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4129         if (nice < -20)
4130                 nice = -20;
4131         if (nice > 19)
4132                 nice = 19;
4133
4134         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4135                 return -EPERM;
4136
4137         retval = security_task_setnice(current, nice);
4138         if (retval)
4139                 return retval;
4140
4141         set_user_nice(current, nice);
4142         return 0;
4143 }
4144
4145 #endif
4146
4147 /**
4148  * task_prio - return the priority value of a given task.
4149  * @p: the task in question.
4150  *
4151  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4152  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4153  * around 0, value goes from -16 to +15.
4154  */
4155 int task_prio(const struct task_struct *p)
4156 {
4157         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4158 }
4159
4160 /**
4161  * task_nice - return the nice value of a given task.
4162  * @p: the task in question.
4163  */
4164 int task_nice(const struct task_struct *p)
4165 {
4166         return TASK_NICE(p);
4167 }
4168 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4169
4170 /**
4171  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4172  * @cpu: the processor in question.
4173  */
4174 int idle_cpu(int cpu)
4175 {
4176         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4177 }
4178
4179 /**
4180  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4181  * @cpu: the processor in question.
4182  */
4183 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4184 {
4185         return cpu_rq(cpu)->idle;
4186 }
4187
4188 /**
4189  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4190  * @pid: the pid in question.
4191  */
4192 static inline struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4193 {
4194         return pid ? find_task_by_pid(pid) : current;
4195 }
4196
4197 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4198 static void __setscheduler(struct task_struct *p, int policy, int prio)
4199 {
4200         BUG_ON(p->array);
4201
4202         p->policy = policy;
4203         p->rt_priority = prio;
4204         p->normal_prio = normal_prio(p);
4205         /* we are holding p->pi_lock already */
4206         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4207         /*
4208          * SCHED_BATCH tasks are treated as perpetual CPU hogs:
4209          */
4210         if (policy == SCHED_BATCH)
4211                 p->sleep_avg = 0;
4212         set_load_weight(p);
4213 }
4214
4215 /**
4216  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4217  * @p: the task in question.
4218  * @policy: new policy.
4219  * @param: structure containing the new RT priority.
4220  *
4221  * NOTE that the task may be already dead.
4222  */
4223 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4224                        struct sched_param *param)
4225 {
4226         int retval, oldprio, oldpolicy = -1;
4227         struct prio_array *array;
4228         unsigned long flags;
4229         struct rq *rq;
4230
4231         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4232         BUG_ON(in_interrupt());
4233 recheck:
4234         /* double check policy once rq lock held */
4235         if (policy < 0)
4236                 policy = oldpolicy = p->policy;
4237         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4238                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH)
4239                 return -EINVAL;
4240         /*
4241          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4242          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL and
4243          * SCHED_BATCH is 0.
4244          */
4245         if (param->sched_priority < 0 ||
4246             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4247             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4248                 return -EINVAL;
4249         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4250                 return -EINVAL;
4251
4252         /*
4253          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4254          */
4255         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4256                 if (rt_policy(policy)) {
4257                         unsigned long rlim_rtprio;
4258                         unsigned long flags;
4259
4260                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4261                                 return -ESRCH;
4262                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4263                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4264
4265                         /* can't set/change the rt policy */
4266                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4267                                 return -EPERM;
4268
4269                         /* can't increase priority */
4270                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4271                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4272                                 return -EPERM;
4273                 }
4274
4275                 /* can't change other user's priorities */
4276                 if ((current->euid != p->euid) &&
4277                     (current->euid != p->uid))
4278                         return -EPERM;
4279         }
4280
4281         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4282         if (retval)
4283                 return retval;
4284         /*
4285          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4286          * changing the priority of the task:
4287          */
4288         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4289         /*
4290          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4291          * runqueue lock must be held.
4292          */
4293         rq = __task_rq_lock(p);
4294         /* recheck policy now with rq lock held */
4295         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4296                 policy = oldpolicy = -1;
4297                 __task_rq_unlock(rq);
4298                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4299                 goto recheck;
4300         }
4301         array = p->array;
4302         if (array)
4303                 deactivate_task(p, rq);
4304         oldprio = p->prio;
4305         __setscheduler(p, policy, param->sched_priority);
4306         if (array) {
4307                 __activate_task(p, rq);
4308                 /*
4309                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4310                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4311                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4312                  */
4313                 if (task_running(rq, p)) {
4314                         if (p->prio > oldprio)
4315                                 resched_task(rq->curr);
4316                 } else if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
4317                         resched_task(rq->curr);
4318         }
4319         __task_rq_unlock(rq);
4320         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4321
4322         rt_mutex_adjust_pi(p);
4323
4324         return 0;
4325 }
4326 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4327
4328 static int
4329 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4330 {
4331         struct sched_param lparam;
4332         struct task_struct *p;
4333         int retval;
4334
4335         if (!param || pid < 0)
4336                 return -EINVAL;
4337         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4338                 return -EFAULT;
4339
4340         rcu_read_lock();
4341         retval = -ESRCH;
4342         p = find_process_by_pid(pid);
4343         if (p != NULL)
4344                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4345         rcu_read_unlock();
4346
4347         return retval;
4348 }
4349
4350 /**
4351  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4352  * @pid: the pid in question.
4353  * @policy: new policy.
4354  * @param: structure containing the new RT priority.
4355  */
4356 asmlinkage long sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,
4357                                        struct sched_param __user *param)
4358 {
4359         /* negative values for policy are not valid */
4360         if (policy < 0)
4361                 return -EINVAL;
4362
4363         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4364 }
4365
4366 /**
4367  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4368  * @pid: the pid in question.
4369  * @param: structure containing the new RT priority.
4370  */
4371 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4372 {
4373         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4374 }
4375
4376 /**
4377  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4378  * @pid: the pid in question.
4379  */
4380 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4381 {
4382         struct task_struct *p;
4383         int retval = -EINVAL;
4384
4385         if (pid < 0)
4386                 goto out_nounlock;
4387
4388         retval = -ESRCH;
4389         read_lock(&tasklist_lock);
4390         p = find_process_by_pid(pid);
4391         if (p) {
4392                 retval = security_task_getscheduler(p);
4393                 if (!retval)
4394                         retval = p->policy;
4395         }
4396         read_unlock(&tasklist_lock);
4397
4398 out_nounlock:
4399         return retval;
4400 }
4401
4402 /**
4403  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4404  * @pid: the pid in question.
4405  * @param: structure containing the RT priority.
4406  */
4407 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4408 {
4409         struct sched_param lp;
4410         struct task_struct *p;
4411         int retval = -EINVAL;
4412
4413         if (!param || pid < 0)
4414                 goto out_nounlock;
4415
4416         read_lock(&tasklist_lock);
4417         p = find_process_by_pid(pid);
4418         retval = -ESRCH;
4419         if (!p)
4420                 goto out_unlock;
4421
4422         retval = security_task_getscheduler(p);
4423         if (retval)
4424                 goto out_unlock;
4425
4426         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4427         read_unlock(&tasklist_lock);
4428
4429         /*
4430          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4431          */
4432         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4433
4434 out_nounlock:
4435         return retval;
4436
4437 out_unlock:
4438         read_unlock(&tasklist_lock);
4439         return retval;
4440 }
4441
4442 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4443 {
4444         cpumask_t cpus_allowed;
4445         struct task_struct *p;
4446         int retval;
4447
4448         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4449         read_lock(&tasklist_lock);
4450
4451         p = find_process_by_pid(pid);
4452         if (!p) {
4453                 read_unlock(&tasklist_lock);
4454                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4455                 return -ESRCH;
4456         }
4457
4458         /*
4459          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4460          * tasklist_lock held.  We will bump the task_struct's
4461          * usage count and then drop tasklist_lock.
4462          */
4463         get_task_struct(p);
4464         read_unlock(&tasklist_lock);
4465
4466         retval = -EPERM;
4467         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4468                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4469                 goto out_unlock;
4470
4471         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4472         if (retval)
4473                 goto out_unlock;
4474
4475         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4476         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4477         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4478
4479 out_unlock:
4480         put_task_struct(p);
4481         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4482         return retval;
4483 }
4484
4485 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4486                              cpumask_t *new_mask)
4487 {
4488         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4489                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4490         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4491                 len = sizeof(cpumask_t);
4492         }
4493         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4494 }
4495
4496 /**
4497  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4498  * @pid: pid of the process
4499  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4500  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4501  */
4502 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4503                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4504 {
4505         cpumask_t new_mask;
4506         int retval;
4507
4508         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4509         if (retval)
4510                 return retval;
4511
4512         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4513 }
4514
4515 /*
4516  * Represents all cpu's present in the system
4517  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4518  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4519  * method, such as ACPI for e.g.
4520  */
4521
4522 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4523 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4524
4525 #ifndef CONFIG_SMP
4526 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4527 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4528
4529 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4530 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4531 #endif
4532
4533 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4534 {
4535         struct task_struct *p;
4536         int retval;
4537
4538         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4539         read_lock(&tasklist_lock);
4540
4541         retval = -ESRCH;
4542         p = find_process_by_pid(pid);
4543         if (!p)
4544                 goto out_unlock;
4545
4546         retval = security_task_getscheduler(p);
4547         if (retval)
4548                 goto out_unlock;
4549
4550         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4551
4552 out_unlock:
4553         read_unlock(&tasklist_lock);
4554         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4555         if (retval)
4556                 return retval;
4557
4558         return 0;
4559 }
4560
4561 /**
4562  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4563  * @pid: pid of the process
4564  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4565  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4566  */
4567 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4568                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4569 {
4570         int ret;
4571         cpumask_t mask;
4572
4573         if (len < sizeof(cpumask_t))
4574                 return -EINVAL;
4575
4576         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4577         if (ret < 0)
4578                 return ret;
4579
4580         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4581                 return -EFAULT;
4582
4583         return sizeof(cpumask_t);
4584 }
4585
4586 /**
4587  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4588  *
4589  * This function yields the current CPU by moving the calling thread
4590  * to the expired array. If there are no other threads running on this
4591  * CPU then this function will return.
4592  */
4593 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4594 {
4595         struct rq *rq = this_rq_lock();
4596         struct prio_array *array = current->array, *target = rq->expired;
4597
4598         schedstat_inc(rq, yld_cnt);
4599         /*
4600          * We implement yielding by moving the task into the expired
4601          * queue.
4602          *
4603          * (special rule: RT tasks will just roundrobin in the active
4604          *  array.)
4605          */
4606         if (rt_task(current))
4607                 target = rq->active;
4608
4609         if (array->nr_active == 1) {
4610                 schedstat_inc(rq, yld_act_empty);
4611                 if (!rq->expired->nr_active)
4612                         schedstat_inc(rq, yld_both_empty);
4613         } else if (!rq->expired->nr_active)
4614                 schedstat_inc(rq, yld_exp_empty);
4615
4616         if (array != target) {
4617                 dequeue_task(current, array);
4618                 enqueue_task(current, target);
4619         } else
4620                 /*
4621                  * requeue_task is cheaper so perform that if possible.
4622                  */
4623                 requeue_task(current, array);
4624
4625         /*
4626          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4627          * no need to preempt or enable interrupts:
4628          */
4629         __release(rq->lock);
4630         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4631         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4632         preempt_enable_no_resched();
4633
4634         schedule();
4635
4636         return 0;
4637 }
4638
4639 static void __cond_resched(void)
4640 {
4641 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4642         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4643 #endif
4644         /*
4645          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4646          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4647          * cond_resched() call.
4648          */
4649         do {
4650                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4651                 schedule();
4652                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4653         } while (need_resched());
4654 }
4655
4656 int __sched cond_resched(void)
4657 {
4658         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4659                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4660                 __cond_resched();
4661                 return 1;
4662         }
4663         return 0;
4664 }
4665 EXPORT_SYMBOL(cond_resched);
4666
4667 /*
4668  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4669  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4670  *
4671  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT.  We do strange low-level
4672  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4673  * spin_unlock(), once by hand).
4674  */
4675 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4676 {
4677         int ret = 0;
4678
4679         if (need_lockbreak(lock)) {
4680                 spin_unlock(lock);
4681                 cpu_relax();
4682                 ret = 1;
4683                 spin_lock(lock);
4684         }
4685         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4686                 spin_release(&lock->dep_map, 1, _THIS_IP_);
4687                 _raw_spin_unlock(lock);
4688                 preempt_enable_no_resched();
4689                 __cond_resched();
4690                 ret = 1;
4691                 spin_lock(lock);
4692         }
4693         return ret;
4694 }
4695 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4696
4697 int __sched cond_resched_softirq(void)
4698 {
4699         BUG_ON(!in_softirq());
4700
4701         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4702                 local_bh_enable();
4703                 __cond_resched();
4704                 local_bh_disable();
4705                 return 1;
4706         }
4707         return 0;
4708 }
4709 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4710
4711 /**
4712  * yield - yield the current processor to other threads.
4713  *
4714  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4715  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4716  */
4717 void __sched yield(void)
4718 {
4719         set_current_state(TASK_RUNNING);
4720         sys_sched_yield();
4721 }
4722 EXPORT_SYMBOL(yield);
4723
4724 /*
4725  * This task is about to go to sleep on IO.  Increment rq->nr_iowait so
4726  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4727  *
4728  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4729  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4730  */
4731 void __sched io_schedule(void)
4732 {
4733         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4734
4735         delayacct_blkio_start();
4736         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4737         schedule();
4738         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4739         delayacct_blkio_end();
4740 }
4741 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4742
4743 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4744 {
4745         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4746         long ret;
4747
4748         delayacct_blkio_start();
4749         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4750         ret = schedule_timeout(timeout);
4751         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4752         delayacct_blkio_end();
4753         return ret;
4754 }
4755
4756 /**
4757  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4758  * @policy: scheduling class.
4759  *
4760  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4761  * by a given scheduling class.
4762  */
4763 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
4764 {
4765         int ret = -EINVAL;
4766
4767         switch (policy) {
4768         case SCHED_FIFO:
4769         case SCHED_RR:
4770                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4771                 break;
4772         case SCHED_NORMAL:
4773         case SCHED_BATCH:
4774                 ret = 0;
4775                 break;
4776         }
4777         return ret;
4778 }
4779
4780 /**
4781  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4782  * @policy: scheduling class.
4783  *
4784  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4785  * by a given scheduling class.
4786  */
4787 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
4788 {
4789         int ret = -EINVAL;
4790
4791         switch (policy) {
4792         case SCHED_FIFO:
4793         case SCHED_RR:
4794                 ret = 1;
4795                 break;
4796         case SCHED_NORMAL:
4797         case SCHED_BATCH:
4798                 ret = 0;
4799         }
4800         return ret;
4801 }
4802
4803 /**
4804  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4805  * @pid: pid of the process.
4806  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4807  *
4808  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4809  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4810  */
4811 asmlinkage
4812 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
4813 {
4814         struct task_struct *p;
4815         int retval = -EINVAL;
4816         struct timespec t;
4817
4818         if (pid < 0)
4819                 goto out_nounlock;
4820
4821         retval = -ESRCH;
4822         read_lock(&tasklist_lock);
4823         p = find_process_by_pid(pid);
4824         if (!p)
4825                 goto out_unlock;
4826
4827         retval = security_task_getscheduler(p);
4828         if (retval)
4829                 goto out_unlock;
4830
4831         jiffies_to_timespec(p->policy == SCHED_FIFO ?
4832                                 0 : task_timeslice(p), &t);
4833         read_unlock(&tasklist_lock);
4834         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4835 out_nounlock:
4836         return retval;
4837 out_unlock:
4838         read_unlock(&tasklist_lock);
4839         return retval;
4840 }
4841
4842 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
4843
4844 static void show_task(struct task_struct *p)
4845 {
4846         unsigned long free = 0;
4847         unsigned state;
4848
4849         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4850         printk("%-13.13s %c", p->comm,
4851                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4852 #if (BITS_PER_LONG == 32)
4853         if (state == TASK_RUNNING)
4854                 printk(" running ");
4855         else
4856                 printk(" %08lX ", thread_saved_pc(p));
4857 #else
4858         if (state == TASK_RUNNING)
4859                 printk("  running task   ");
4860         else
4861                 printk(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
4862 #endif
4863 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4864         {
4865                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
4866                 while (!*n)
4867                         n++;
4868                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
4869         }
4870 #endif
4871         printk("%5lu %5d %6d", free, p->pid, p->parent->pid);
4872         if (!p->mm)
4873                 printk(" (L-TLB)\n");
4874         else
4875                 printk(" (NOTLB)\n");
4876
4877         if (state != TASK_RUNNING)
4878                 show_stack(p, NULL);
4879 }
4880
4881 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4882 {
4883         struct task_struct *g, *p;
4884
4885 #if (BITS_PER_LONG == 32)
4886         printk("\n"
4887                "                         free                        sibling\n");
4888         printk("  task             PC    stack   pid father child younger older\n");
4889 #else
4890         printk("\n"
4891                "                                 free                        sibling\n");
4892         printk("  task                 PC        stack   pid father child younger older\n");
4893 #endif
4894         read_lock(&tasklist_lock);
4895         do_each_thread(g, p) {
4896                 /*
4897                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4898                  * console might take alot of time:
4899                  */
4900                 touch_nmi_watchdog();
4901                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4902                         show_task(p);
4903         } while_each_thread(g, p);
4904
4905         touch_all_softlockup_watchdogs();
4906
4907         read_unlock(&tasklist_lock);
4908         /*
4909          * Only show locks if all tasks are dumped:
4910          */
4911         if (state_filter == -1)
4912                 debug_show_all_locks();
4913 }
4914
4915 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4916 {
4917         /* nothing yet */
4918 }
4919
4920 /**
4921  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4922  * @idle: task in question
4923  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4924  *
4925  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4926  * flag, to make booting more robust.
4927  */
4928 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4929 {
4930         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4931         unsigned long flags;
4932
4933         idle->timestamp = sched_clock();
4934         idle->sleep_avg = 0;
4935         idle->array = NULL;
4936         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
4937         idle->state = TASK_RUNNING;
4938         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
4939         set_task_cpu(idle, cpu);
4940
4941         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4942         rq->curr = rq->idle = idle;
4943 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
4944         idle->oncpu = 1;
4945 #endif
4946         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4947
4948         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4949 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
4950         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
4951 #else
4952         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4953 #endif
4954 }
4955
4956 /*
4957  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
4958  * indicates which cpus entered this state. This is used
4959  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
4960  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
4961  * always be CPU_MASK_NONE.
4962  */
4963 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
4964
4965 #ifdef CONFIG_SMP
4966 /*
4967  * This is how migration works:
4968  *
4969  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
4970  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
4971  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
4972  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
4973  *    thread off the CPU)
4974  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
4975  *    task is still in the wrong runqueue.
4976  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4977  *    it and puts it into the right queue.
4978  * 6) migration thread up()s the semaphore.
4979  * 7) we wake up and the migration is done.
4980  */
4981
4982 /*
4983  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4984  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4985  * is removed from the allowed bitmask.
4986  *
4987  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4988  * task must not exit() & deallocate itself prematurely.  The
4989  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4990  */
4991 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
4992 {
4993         struct migration_req req;
4994         unsigned long flags;
4995         struct rq *rq;
4996         int ret = 0;
4997
4998         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4999         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
5000                 ret = -EINVAL;
5001                 goto out;
5002         }
5003
5004         p->cpus_allowed = new_mask;
5005         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5006         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
5007                 goto out;
5008
5009         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
5010                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5011                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5012                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5013                 wait_for_completion(&req.done);
5014                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5015                 return 0;
5016         }
5017 out:
5018         task_rq_unlock(rq, &flags);
5019
5020         return ret;
5021 }
5022 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
5023
5024 /*
5025  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu.  We're doing
5026  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5027  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5028  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5029  *
5030  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5031  * as the task is no longer on this CPU.
5032  *
5033  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5034  */
5035 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5036 {
5037         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5038         int ret = 0;
5039
5040         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5041                 return ret;
5042
5043         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5044         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5045
5046         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5047         /* Already moved. */
5048         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5049                 goto out;
5050         /* Affinity changed (again). */
5051         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5052                 goto out;
5053
5054         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5055         if (p->array) {
5056                 /*
5057                  * Sync timestamp with rq_dest's before activating.
5058                  * The same thing could be achieved by doing this step
5059                  * afterwards, and pretending it was a local activate.
5060                  * This way is cleaner and logically correct.
5061                  */
5062                 p->timestamp = p->timestamp - rq_src->most_recent_timestamp
5063                                 + rq_dest->most_recent_timestamp;
5064                 deactivate_task(p, rq_src);
5065                 __activate_task(p, rq_dest);
5066                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq_dest))
5067                         resched_task(rq_dest->curr);
5068         }
5069         ret = 1;
5070 out:
5071         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5072         return ret;
5073 }
5074
5075 /*
5076  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5077  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5078  * another runqueue.
5079  */
5080 static int migration_thread(void *data)
5081 {
5082         int cpu = (long)data;
5083         struct rq *rq;
5084
5085         rq = cpu_rq(cpu);
5086         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5087
5088         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5089         while (!kthread_should_stop()) {
5090                 struct migration_req *req;
5091                 struct list_head *head;
5092
5093                 try_to_freeze();
5094
5095                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5096
5097                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5098                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5099                         goto wait_to_die;
5100                 }
5101
5102                 if (rq->active_balance) {
5103                         active_load_balance(rq, cpu);
5104                         rq->active_balance = 0;
5105                 }
5106
5107                 head = &rq->migration_queue;
5108
5109                 if (list_empty(head)) {
5110                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5111                         schedule();
5112                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5113                         continue;
5114                 }
5115                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5116                 list_del_init(head->next);
5117
5118                 spin_unlock(&rq->lock);
5119                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5120                 local_irq_enable();
5121
5122                 complete(&req->done);
5123         }
5124         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5125         return 0;
5126
5127 wait_to_die:
5128         /* Wait for kthread_stop */
5129         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5130         while (!kthread_should_stop()) {
5131                 schedule();
5132                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5133         }
5134         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5135         return 0;
5136 }
5137
5138 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5139 /*
5140  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if neccessary.
5141  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5142  */
5143 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5144 {
5145         unsigned long flags;
5146         cpumask_t mask;
5147         struct rq *rq;
5148         int dest_cpu;
5149
5150 restart:
5151         /* On same node? */
5152         mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5153         cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5154         dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5155
5156         /* On any allowed CPU? */
5157         if (dest_cpu == NR_CPUS)
5158                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5159
5160         /* No more Mr. Nice Guy. */
5161         if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5162                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5163                 cpus_setall(p->cpus_allowed);
5164                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5165                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5166
5167                 /*
5168                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
5169                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
5170                  * leave kernel.
5171                  */
5172                 if (p->mm && printk_ratelimit())
5173                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5174                                "longer affine to cpu%d\n",
5175                                p->pid, p->comm, dead_cpu);
5176         }
5177         if (!__migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu))
5178                 goto restart;
5179 }
5180
5181 /*
5182  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5183  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5184  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5185  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5186  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5187  */
5188 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5189 {
5190         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5191         unsigned long flags;
5192
5193         local_irq_save(flags);
5194         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5195         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5196         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5197         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5198         local_irq_restore(flags);
5199 }
5200
5201 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5202 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5203 {
5204         struct task_struct *p, *t;
5205
5206         write_lock_irq(&tasklist_lock);
5207
5208         do_each_thread(t, p) {
5209                 if (p == current)
5210                         continue;
5211
5212                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5213                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5214         } while_each_thread(t, p);
5215
5216         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
5217 }
5218
5219 /* Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5220  * It does so by boosting its priority to highest possible and adding it to
5221  * the _front_ of the runqueue. Used by CPU offline code.
5222  */
5223 void sched_idle_next(void)
5224 {
5225         int this_cpu = smp_processor_id();
5226         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5227         struct task_struct *p = rq->idle;
5228         unsigned long flags;
5229
5230         /* cpu has to be offline */
5231         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5232
5233         /*
5234          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5235          * and interrupts disabled on the current cpu.
5236          */
5237         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5238
5239         __setscheduler(p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5240
5241         /* Add idle task to the _front_ of its priority queue: */
5242         __activate_idle_task(p, rq);
5243
5244         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5245 }
5246
5247 /*
5248  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5249  * offline.
5250  */
5251 void idle_task_exit(void)
5252 {
5253         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5254
5255         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5256
5257         if (mm != &init_mm)
5258                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5259         mmdrop(mm);
5260 }
5261
5262 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5263 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5264 {
5265         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5266
5267         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5268         BUG_ON(p->exit_state != EXIT_ZOMBIE && p->exit_state != EXIT_DEAD);
5269
5270         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5271         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5272
5273         get_task_struct(p);
5274
5275         /*
5276          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5277          * that's OK.  No task can be added to this CPU, so iteration is
5278          * fine.
5279          * NOTE: interrupts should be left disabled  --dev@
5280          */
5281         spin_unlock(&rq->lock);
5282         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5283         spin_lock(&rq->lock);
5284
5285         put_task_struct(p);
5286 }
5287
5288 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5289 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5290 {
5291         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5292         unsigned int arr, i;
5293
5294         for (arr = 0; arr < 2; arr++) {
5295                 for (i = 0; i < MAX_PRIO; i++) {
5296                         struct list_head *list = &rq->arrays[arr].queue[i];
5297
5298                         while (!list_empty(list))
5299                                 migrate_dead(dead_cpu, list_entry(list->next,
5300                                              struct task_struct, run_list));
5301                 }
5302         }
5303 }
5304 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5305
5306 /*
5307  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5308  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5309  */
5310 static int __cpuinit
5311 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5312 {
5313         struct task_struct *p;
5314         int cpu = (long)hcpu;
5315         unsigned long flags;
5316         struct rq *rq;
5317
5318         switch (action) {
5319         case CPU_LOCK_ACQUIRE:
5320                 mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
5321                 break;
5322
5323         case CPU_UP_PREPARE:
5324         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5325                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d",cpu);
5326                 if (IS_ERR(p))
5327                         return NOTIFY_BAD;
5328                 p->flags |= PF_NOFREEZE;
5329                 kthread_bind(p, cpu);
5330                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5331                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5332                 __setscheduler(p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5333                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5334                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5335                 break;
5336
5337         case CPU_ONLINE:
5338         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5339                 /* Strictly unneccessary, as first user will wake it. */
5340                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5341                 break;
5342
5343 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5344         case CPU_UP_CANCELED:
5345         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5346                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5347                         break;
5348                 /* Unbind it from offline cpu so it can run.  Fall thru. */
5349                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5350                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5351                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5352                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5353                 break;
5354
5355         case CPU_DEAD:
5356         case CPU_DEAD_FROZEN:
5357                 migrate_live_tasks(cpu);
5358                 rq = cpu_rq(cpu);
5359                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5360                 rq->migration_thread = NULL;
5361                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5362                 rq = task_rq_lock(rq->idle, &flags);
5363                 deactivate_task(rq->idle, rq);
5364                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5365                 __setscheduler(rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5366                 migrate_dead_tasks(cpu);
5367                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5368                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5369                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5370
5371                 /* No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5372                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex.  Just wake up
5373                  * the requestors. */
5374                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5375                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5376                         struct migration_req *req;
5377
5378                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5379                                          struct migration_req, list);
5380                         list_del_init(&req->list);
5381                         complete(&req->done);
5382                 }
5383                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5384                 break;
5385 #endif
5386         case CPU_LOCK_RELEASE:
5387                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
5388                 break;
5389         }
5390         return NOTIFY_OK;
5391 }
5392
5393 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5394  * happens before everything else.
5395  */
5396 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5397         .notifier_call = migration_call,
5398         .priority = 10
5399 };
5400
5401 int __init migration_init(void)
5402 {
5403         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5404         int err;
5405
5406         /* Start one for the boot CPU: */
5407         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5408         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5409         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5410         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5411
5412         return 0;
5413 }
5414 #endif
5415
5416 #ifdef CONFIG_SMP
5417
5418 /* Number of possible processor ids */
5419 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5420 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5421
5422 #undef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5423 #ifdef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5424 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5425 {
5426         int level = 0;
5427
5428         if (!sd) {
5429                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5430                 return;
5431         }
5432
5433         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5434
5435         do {
5436                 int i;
5437                 char str[NR_CPUS];
5438                 struct sched_group *group = sd->groups;
5439                 cpumask_t groupmask;
5440
5441                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5442                 cpus_clear(groupmask);
5443
5444                 printk(KERN_DEBUG);
5445                 for (i = 0; i < level + 1; i++)
5446                         printk(" ");
5447                 printk("domain %d: ", level);
5448
5449                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5450                         printk("does not load-balance\n");
5451                         if (sd->parent)
5452                                 printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5453                                                 " has parent");
5454                         break;
5455                 }
5456
5457                 printk("span %s\n", str);
5458
5459                 if (!cpu_isset(cpu, sd->span))
5460                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5461                                         "CPU%d\n", cpu);
5462                 if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask))
5463                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5464                                         " CPU%d\n", cpu);
5465
5466                 printk(KERN_DEBUG);
5467                 for (i = 0; i < level + 2; i++)
5468                         printk(" ");
5469                 printk("groups:");
5470                 do {
5471                         if (!group) {
5472                                 printk("\n");
5473                                 printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5474                                 break;
5475                         }
5476
5477                         if (!group->__cpu_power) {
5478                                 printk("\n");
5479                                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5480                                                 "set\n");
5481                         }
5482
5483                         if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5484                                 printk("\n");
5485                                 printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5486                         }
5487
5488                         if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5489                                 printk("\n");
5490                                 printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5491                         }
5492
5493                         cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5494
5495                         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5496                         printk(" %s", str);
5497
5498                         group = group->next;
5499                 } while (group != sd->groups);
5500                 printk("\n");
5501
5502                 if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5503                         printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span "
5504                                         "domain->span\n");
5505
5506                 level++;
5507                 sd = sd->parent;
5508                 if (!sd)
5509                         continue;
5510
5511                 if (!cpus_subset(groupmask, sd->span))
5512                         printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5513                                 "of domain->span\n");
5514
5515         } while (sd);
5516 }
5517 #else
5518 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5519 #endif
5520
5521 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5522 {
5523         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
5524                 return 1;
5525
5526         /* Following flags need at least 2 groups */
5527         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5528                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5529                          SD_BALANCE_FORK |
5530                          SD_BALANCE_EXEC |
5531                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5532                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5533                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5534                         return 0;
5535         }
5536
5537         /* Following flags don't use groups */
5538         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
5539                          SD_WAKE_AFFINE |
5540                          SD_WAKE_BALANCE))
5541                 return 0;
5542
5543         return 1;
5544 }
5545
5546 static int
5547 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5548 {
5549         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5550
5551         if (sd_degenerate(parent))
5552                 return 1;
5553
5554         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
5555                 return 0;
5556
5557         /* Does parent contain flags not in child? */
5558         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
5559         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
5560                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
5561         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5562         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5563                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5564                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5565                                 SD_BALANCE_FORK |
5566                                 SD_BALANCE_EXEC |
5567                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5568                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5569         }
5570         if (~cflags & pflags)
5571                 return 0;
5572
5573         return 1;
5574 }
5575
5576 /*
5577  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain.  Callers must
5578  * hold the hotplug lock.
5579  */
5580 static void cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5581 {
5582         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5583         struct sched_domain *tmp;
5584
5585         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5586         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
5587                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5588                 if (!parent)
5589                         break;
5590                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5591                         tmp->parent = parent->parent;
5592                         if (parent->parent)
5593                                 parent->parent->child = tmp;
5594                 }
5595         }
5596
5597         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5598                 sd = sd->parent;
5599                 if (sd)
5600                         sd->child = NULL;
5601         }
5602
5603         sched_domain_debug(sd, cpu);
5604
5605         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5606 }
5607
5608 /* cpus with isolated domains */
5609 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
5610
5611 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5612 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5613 {
5614         int ints[NR_CPUS], i;
5615
5616         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5617         cpus_clear(cpu_isolated_map);
5618         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
5619                 if (ints[i] < NR_CPUS)
5620                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
5621         return 1;
5622 }
5623
5624 __setup ("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5625
5626 /*
5627  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
5628  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
5629  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
5630  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
5631  *
5632  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
5633  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5634  * and ->cpu_power to 0.
5635  */
5636 static void
5637 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
5638                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5639                                         struct sched_group **sg))
5640 {
5641         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5642         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
5643         int i;
5644
5645         for_each_cpu_mask(i, span) {
5646                 struct sched_group *sg;
5647                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
5648                 int j;
5649
5650                 if (cpu_isset(i, covered))
5651                         continue;
5652
5653                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
5654                 sg->__cpu_power = 0;
5655
5656                 for_each_cpu_mask(j, span) {
5657                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
5658                                 continue;
5659
5660                         cpu_set(j, covered);
5661                         cpu_set(j, sg->cpumask);
5662                 }
5663                 if (!first)
5664                         first = sg;
5665                 if (last)
5666                         last->next = sg;
5667                 last = sg;
5668         }
5669         last->next = first;
5670 }
5671
5672 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
5673
5674 #ifdef CONFIG_NUMA
5675
5676 /**
5677  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5678  * @node: node whose sched_domain we're building
5679  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5680  *
5681  * Find the next node to include in a given scheduling domain.  Simply
5682  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5683  *
5684  * Should use nodemask_t.
5685  */
5686 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
5687 {
5688         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
5689
5690         min_val = INT_MAX;
5691
5692         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5693                 /* Start at @node */
5694                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
5695
5696                 if (!nr_cpus_node(n))
5697                         continue;
5698
5699                 /* Skip already used nodes */
5700                 if (test_bit(n, used_nodes))
5701                         continue;
5702
5703                 /* Simple min distance search */
5704                 val = node_distance(node, n);
5705
5706                 if (val < min_val) {
5707                         min_val = val;
5708                         best_node = n;
5709                 }
5710         }
5711
5712         set_bit(best_node, used_nodes);
5713         return best_node;
5714 }
5715
5716 /**
5717  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5718  * @node: node whose cpumask we're constructing
5719  * @size: number of nodes to include in this span
5720  *
5721  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span.  It
5722  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5723  * out optimally.
5724  */
5725 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
5726 {
5727         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5728         cpumask_t span, nodemask;
5729         int i;
5730
5731         cpus_clear(span);
5732         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5733
5734         nodemask = node_to_cpumask(node);
5735         cpus_or(span, span, nodemask);
5736         set_bit(node, used_nodes);
5737
5738         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5739                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
5740
5741                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
5742                 cpus_or(span, span, nodemask);
5743         }
5744
5745         return span;
5746 }
5747 #endif
5748
5749 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5750
5751 /*
5752  * SMT sched-domains:
5753  */
5754 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5755 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
5756 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
5757
5758 static int cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5759                             struct sched_group **sg)
5760 {
5761         if (sg)
5762                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
5763         return cpu;
5764 }
5765 #endif
5766
5767 /*
5768  * multi-core sched-domains:
5769  */
5770 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5771 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
5772 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
5773 #endif
5774
5775 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5776 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5777                              struct sched_group **sg)
5778 {
5779         int group;
5780         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5781         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5782         group = first_cpu(mask);
5783         if (sg)
5784                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
5785         return group;
5786 }
5787 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
5788 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5789                              struct sched_group **sg)
5790 {
5791         if (sg)
5792                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
5793         return cpu;
5794 }
5795 #endif
5796
5797 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
5798 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
5799
5800 static int cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5801                              struct sched_group **sg)
5802 {
5803         int group;
5804 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5805         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
5806         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5807         group = first_cpu(mask);
5808 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5809         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5810         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5811         group = first_cpu(mask);
5812 #else
5813         group = cpu;
5814 #endif
5815         if (sg)
5816                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
5817         return group;
5818 }
5819
5820 #ifdef CONFIG_NUMA
5821 /*
5822  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
5823  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
5824  * gets dynamically allocated.
5825  */
5826 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
5827 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
5828
5829 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
5830 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
5831
5832 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5833                                  struct sched_group **sg)
5834 {
5835         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
5836         int group;
5837
5838         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5839         group = first_cpu(nodemask);
5840
5841         if (sg)
5842                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
5843         return group;
5844 }
5845
5846 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
5847 {
5848         struct sched_group *sg = group_head;
5849         int j;
5850
5851         if (!sg)
5852                 return;
5853 next_sg:
5854         for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
5855                 struct sched_domain *sd;
5856
5857                 sd = &per_cpu(phys_domains, j);
5858                 if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
5859                         /*
5860                          * Only add "power" once for each
5861                          * physical package.
5862                          */
5863                         continue;
5864                 }
5865
5866                 sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
5867         }
5868         sg = sg->next;
5869         if (sg != group_head)
5870                 goto next_sg;
5871 }
5872 #endif
5873
5874 #ifdef CONFIG_NUMA
5875 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
5876 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5877 {
5878         int cpu, i;
5879
5880         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
5881                 struct sched_group **sched_group_nodes
5882                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
5883
5884                 if (!sched_group_nodes)
5885                         continue;
5886
5887                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5888                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
5889                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
5890
5891                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5892                         if (cpus_empty(nodemask))
5893                                 continue;
5894
5895                         if (sg == NULL)
5896                                 continue;
5897                         sg = sg->next;
5898 next_sg:
5899                         oldsg = sg;
5900                         sg = sg->next;
5901                         kfree(oldsg);
5902                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
5903                                 goto next_sg;
5904                 }
5905                 kfree(sched_group_nodes);
5906                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
5907         }
5908 }
5909 #else
5910 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5911 {
5912 }
5913 #endif
5914
5915 /*
5916  * Initialize sched groups cpu_power.
5917  *
5918  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5919  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5920  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5921  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5922  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5923  * less cpu_power.
5924  *
5925  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
5926  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
5927  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
5928  */
5929 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5930 {
5931         struct sched_domain *child;
5932         struct sched_group *group;
5933
5934         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
5935
5936         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
5937                 return;
5938
5939         child = sd->child;
5940
5941         sd->groups->__cpu_power = 0;
5942
5943         /*
5944          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
5945          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
5946          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
5947          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
5948          * same sched domain.
5949          */
5950         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
5951                        (child->flags &
5952                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
5953                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
5954                 return;
5955         }
5956
5957         /*
5958          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
5959          */
5960         group = child->groups;
5961         do {
5962                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
5963                 group = group->next;
5964         } while (group != child->groups);
5965 }
5966
5967 /*
5968  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
5969  * to the individual cpus
5970  */
5971 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
5972 {
5973         int i;
5974         struct sched_domain *sd;
5975 #ifdef CONFIG_NUMA
5976         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
5977         int sd_allnodes = 0;
5978
5979         /*
5980          * Allocate the per-node list of sched groups
5981          */
5982         sched_group_nodes = kzalloc(sizeof(struct sched_group*)*MAX_NUMNODES,
5983                                            GFP_KERNEL);
5984         if (!sched_group_nodes) {
5985                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
5986                 return -ENOMEM;
5987         }
5988         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
5989 #endif
5990
5991         /*
5992          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
5993          */
5994         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
5995                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
5996                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
5997
5998                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5999
6000 #ifdef CONFIG_NUMA
6001                 if (cpus_weight(*cpu_map)
6002                                 > SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6003                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6004                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6005                         sd->span = *cpu_map;
6006                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6007                         p = sd;
6008                         sd_allnodes = 1;
6009                 } else
6010                         p = NULL;
6011
6012                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6013                 *sd = SD_NODE_INIT;
6014                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6015                 sd->parent = p;
6016                 if (p)
6017                         p->child = sd;
6018                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6019 #endif
6020
6021                 p = sd;
6022                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6023                 *sd = SD_CPU_INIT;
6024                 sd->span = nodemask;
6025                 sd->parent = p;
6026                 if (p)
6027                         p->child = sd;
6028                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6029
6030 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6031                 p = sd;
6032                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6033                 *sd = SD_MC_INIT;
6034                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6035                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6036                 sd->parent = p;
6037                 p->child = sd;
6038                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6039 #endif
6040
6041 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6042                 p = sd;
6043                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6044                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6045                 sd->span = cpu_sibling_map[i];
6046                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6047                 sd->parent = p;
6048                 p->child = sd;
6049                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6050 #endif
6051         }
6052
6053 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6054         /* Set up CPU (sibling) groups */
6055         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6056                 cpumask_t this_sibling_map = cpu_sibling_map[i];
6057                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6058                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6059                         continue;
6060
6061                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map, &cpu_to_cpu_group);
6062         }
6063 #endif
6064
6065 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6066         /* Set up multi-core groups */
6067         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6068                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6069                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6070                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6071                         continue;
6072                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map, &cpu_to_core_group);
6073         }
6074 #endif
6075
6076
6077         /* Set up physical groups */
6078         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6079                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6080
6081                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6082                 if (cpus_empty(nodemask))
6083                         continue;
6084
6085                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6086         }
6087
6088 #ifdef CONFIG_NUMA
6089         /* Set up node groups */
6090         if (sd_allnodes)
6091                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group);
6092
6093         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6094                 /* Set up node groups */
6095                 struct sched_group *sg, *prev;
6096                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6097                 cpumask_t domainspan;
6098                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6099                 int j;
6100
6101                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6102                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6103                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6104                         continue;
6105                 }
6106
6107                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6108                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6109
6110                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6111                 if (!sg) {
6112                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6113                                 "node %d\n", i);
6114                         goto error;
6115                 }
6116                 sched_group_nodes[i] = sg;
6117                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6118                         struct sched_domain *sd;
6119                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6120                         sd->groups = sg;
6121                 }
6122                 sg->__cpu_power = 0;
6123                 sg->cpumask = nodemask;
6124                 sg->next = sg;
6125                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6126                 prev = sg;
6127
6128                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6129                         cpumask_t tmp, notcovered;
6130                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6131
6132                         cpus_complement(notcovered, covered);
6133                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6134                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6135                         if (cpus_empty(tmp))
6136                                 break;
6137
6138                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6139                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6140                         if (cpus_empty(tmp))
6141                                 continue;
6142
6143                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6144                                           GFP_KERNEL, i);
6145                         if (!sg) {
6146                                 printk(KERN_WARNING
6147                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6148                                 goto error;
6149                         }
6150                         sg->__cpu_power = 0;
6151                         sg->cpumask = tmp;
6152                         sg->next = prev->next;
6153                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6154                         prev->next = sg;
6155                         prev = sg;
6156                 }
6157         }
6158 #endif
6159
6160         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6161 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6162         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6163                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6164                 init_sched_groups_power(i, sd);
6165         }
6166 #endif
6167 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6168         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6169                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6170                 init_sched_groups_power(i, sd);
6171         }
6172 #endif
6173
6174         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6175                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6176                 init_sched_groups_power(i, sd);
6177         }
6178
6179 #ifdef CONFIG_NUMA
6180         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6181                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6182
6183         if (sd_allnodes) {
6184                 struct sched_group *sg;
6185
6186                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6187                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6188         }
6189 #endif
6190
6191         /* Attach the domains */
6192         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6193                 struct sched_domain *sd;
6194 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6195                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6196 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6197                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6198 #else
6199                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6200 #endif
6201                 cpu_attach_domain(sd, i);
6202         }
6203
6204         return 0;
6205
6206 #ifdef CONFIG_NUMA
6207 error:
6208         free_sched_groups(cpu_map);
6209         return -ENOMEM;
6210 #endif
6211 }
6212 /*
6213  * Set up scheduler domains and groups.  Callers must hold the hotplug lock.
6214  */
6215 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6216 {
6217         cpumask_t cpu_default_map;
6218         int err;
6219
6220         /*
6221          * Setup mask for cpus without special case scheduling requirements.
6222          * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6223          * exclude other special cases in the future.
6224          */
6225         cpus_andnot(cpu_default_map, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6226
6227         err = build_sched_domains(&cpu_default_map);
6228
6229         return err;
6230 }
6231
6232 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6233 {
6234         free_sched_groups(cpu_map);
6235 }
6236
6237 /*
6238  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6239  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6240  */
6241 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6242 {
6243         int i;
6244
6245         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6246                 cpu_attach_domain(NULL, i);
6247         synchronize_sched();
6248         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6249 }
6250
6251 /*
6252  * Partition sched domains as specified by the cpumasks below.
6253  * This attaches all cpus from the cpumasks to the NULL domain,
6254  * waits for a RCU quiescent period, recalculates sched
6255  * domain information and then attaches them back to the
6256  * correct sched domains
6257  * Call with hotplug lock held
6258  */
6259 int partition_sched_domains(cpumask_t *partition1, cpumask_t *partition2)
6260 {
6261         cpumask_t change_map;
6262         int err = 0;
6263
6264         cpus_and(*partition1, *partition1, cpu_online_map);
6265         cpus_and(*partition2, *partition2, cpu_online_map);
6266         cpus_or(change_map, *partition1, *partition2);
6267
6268         /* Detach sched domains from all of the affected cpus */
6269         detach_destroy_domains(&change_map);
6270         if (!cpus_empty(*partition1))
6271                 err = build_sched_domains(partition1);
6272         if (!err && !cpus_empty(*partition2))
6273                 err = build_sched_domains(partition2);
6274
6275         return err;
6276 }
6277
6278 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6279 int arch_reinit_sched_domains(void)
6280 {
6281         int err;
6282
6283         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6284         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6285         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6286         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6287
6288         return err;
6289 }
6290
6291 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6292 {
6293         int ret;
6294
6295         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6296                 return -EINVAL;
6297
6298         if (smt)
6299                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6300         else
6301                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6302
6303         ret = arch_reinit_sched_domains();
6304
6305         return ret ? ret : count;
6306 }
6307
6308 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6309 {
6310         int err = 0;
6311
6312 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6313         if (smt_capable())
6314                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6315                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6316 #endif
6317 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6318         if (!err && mc_capable())
6319                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6320                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6321 #endif
6322         return err;
6323 }
6324 #endif
6325
6326 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6327 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6328 {
6329         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6330 }
6331 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6332                                             const char *buf, size_t count)
6333 {
6334         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6335 }
6336 SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6337             sched_mc_power_savings_store);
6338 #endif
6339
6340 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6341 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6342 {
6343         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6344 }
6345 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6346                                              const char *buf, size_t count)
6347 {
6348         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6349 }
6350 SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6351             sched_smt_power_savings_store);
6352 #endif
6353
6354 /*
6355  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy.  The domains
6356  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
6357  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
6358  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
6359  */
6360 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
6361                                 unsigned long action, void *hcpu)
6362 {
6363         switch (action) {
6364         case CPU_UP_PREPARE:
6365         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6366         case CPU_DOWN_PREPARE:
6367         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6368                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6369                 return NOTIFY_OK;
6370
6371         case CPU_UP_CANCELED:
6372         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6373         case CPU_DOWN_FAILED:
6374         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6375         case CPU_ONLINE:
6376         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6377         case CPU_DEAD:
6378         case CPU_DEAD_FROZEN:
6379                 /*
6380                  * Fall through and re-initialise the domains.
6381                  */
6382                 break;
6383         default:
6384                 return NOTIFY_DONE;
6385         }
6386
6387         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
6388         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6389
6390         return NOTIFY_OK;
6391 }
6392
6393 void __init sched_init_smp(void)
6394 {
6395         cpumask_t non_isolated_cpus;
6396
6397         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6398         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6399         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
6400         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
6401                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6402         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6403         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
6404         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
6405
6406         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6407         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
6408                 BUG();
6409 }
6410 #else
6411 void __init sched_init_smp(void)
6412 {
6413 }
6414 #endif /* CONFIG_SMP */
6415
6416 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6417 {
6418         /* Linker adds these: start and end of __sched functions */
6419         extern char __sched_text_start[], __sched_text_end[];
6420
6421         return in_lock_functions(addr) ||
6422                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6423                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6424 }
6425
6426 void __init sched_init(void)
6427 {
6428         int i, j, k;
6429         int highest_cpu = 0;
6430
6431         for_each_possible_cpu(i) {
6432                 struct prio_array *array;
6433                 struct rq *rq;
6434
6435                 rq = cpu_rq(i);
6436                 spin_lock_init(&rq->lock);
6437                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
6438                 rq->nr_running = 0;
6439                 rq->active = rq->arrays;
6440                 rq->expired = rq->arrays + 1;
6441                 rq->best_expired_prio = MAX_PRIO;
6442
6443 #ifdef CONFIG_SMP
6444                 rq->sd = NULL;
6445                 for (j = 1; j < 3; j++)
6446                         rq->cpu_load[j] = 0;
6447                 rq->active_balance = 0;
6448                 rq->push_cpu = 0;
6449                 rq->cpu = i;
6450                 rq->migration_thread = NULL;
6451                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
6452 #endif
6453                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6454
6455                 for (j = 0; j < 2; j++) {
6456                         array = rq->arrays + j;
6457                         for (k = 0; k < MAX_PRIO; k++) {
6458                                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + k);
6459                                 __clear_bit(k, array->bitmap);
6460                         }
6461                         // delimiter for bitsearch
6462                         __set_bit(MAX_PRIO, array->bitmap);
6463                 }
6464                 highest_cpu = i;
6465         }
6466
6467         set_load_weight(&init_task);
6468
6469 #ifdef CONFIG_SMP
6470         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
6471         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
6472 #endif
6473
6474 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6475         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
6476 #endif
6477
6478         /*
6479          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6480          */
6481         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6482         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6483
6484         /*
6485          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6486          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6487          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6488          * when this runqueue becomes "idle".
6489          */
6490         init_idle(current, smp_processor_id());
6491 }
6492
6493 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6494 void __might_sleep(char *file, int line)
6495 {
6496 #ifdef in_atomic
6497         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6498
6499         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
6500             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
6501                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6502                         return;
6503                 prev_jiffy = jiffies;
6504                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
6505                                 " context at %s:%d\n", file, line);
6506                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
6507                         in_atomic(), irqs_disabled());
6508                 debug_show_held_locks(current);
6509                 if (irqs_disabled())
6510                         print_irqtrace_events(current);
6511                 dump_stack();
6512         }
6513 #endif
6514 }
6515 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6516 #endif
6517
6518 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6519 void normalize_rt_tasks(void)
6520 {
6521         struct prio_array *array;
6522         struct task_struct *g, *p;
6523         unsigned long flags;
6524         struct rq *rq;
6525
6526         read_lock_irq(&tasklist_lock);
6527
6528         do_each_thread(g, p) {
6529                 if (!rt_task(p))
6530                         continue;
6531
6532                 spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6533                 rq = __task_rq_lock(p);
6534
6535                 array = p->array;
6536                 if (array)
6537                         deactivate_task(p, task_rq(p));
6538                 __setscheduler(p, SCHED_NORMAL, 0);
6539                 if (array) {
6540                         __activate_task(p, task_rq(p));
6541                         resched_task(rq->curr);
6542                 }
6543
6544                 __task_rq_unlock(rq);
6545                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6546         } while_each_thread(g, p);
6547
6548         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
6549 }
6550
6551 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6552
6553 #ifdef CONFIG_IA64
6554 /*
6555  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
6556  *
6557  * They can only be called when the whole system has been
6558  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6559  * activity can take place. Using them for anything else would
6560  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6561  * under any other configuration.
6562  */
6563
6564 /**
6565  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6566  * @cpu: the processor in question.
6567  *
6568  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6569  */
6570 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6571 {
6572         return cpu_curr(cpu);
6573 }
6574
6575 /**
6576  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6577  * @cpu: the processor in question.
6578  * @p: the task pointer to set.
6579  *
6580  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6581  * are serviced on a separate stack.  It allows the architecture to switch the
6582  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner.  This function
6583  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6584  * and caller must save the original value of the current task (see
6585  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6586  * re-starting the system.
6587  *
6588  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6589  */
6590 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6591 {
6592         cpu_curr(cpu) = p;
6593 }
6594
6595 #endif