]> www.pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - kernel/sched.c
sched: add tree based averages
[linux-2.6-omap-h63xx.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  */
26
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/module.h>
29 #include <linux/nmi.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/uaccess.h>
32 #include <linux/highmem.h>
33 #include <linux/smp_lock.h>
34 #include <asm/mmu_context.h>
35 #include <linux/interrupt.h>
36 #include <linux/capability.h>
37 #include <linux/completion.h>
38 #include <linux/kernel_stat.h>
39 #include <linux/debug_locks.h>
40 #include <linux/security.h>
41 #include <linux/notifier.h>
42 #include <linux/profile.h>
43 #include <linux/freezer.h>
44 #include <linux/vmalloc.h>
45 #include <linux/blkdev.h>
46 #include <linux/delay.h>
47 #include <linux/smp.h>
48 #include <linux/threads.h>
49 #include <linux/timer.h>
50 #include <linux/rcupdate.h>
51 #include <linux/cpu.h>
52 #include <linux/cpuset.h>
53 #include <linux/percpu.h>
54 #include <linux/kthread.h>
55 #include <linux/seq_file.h>
56 #include <linux/sysctl.h>
57 #include <linux/syscalls.h>
58 #include <linux/times.h>
59 #include <linux/tsacct_kern.h>
60 #include <linux/kprobes.h>
61 #include <linux/delayacct.h>
62 #include <linux/reciprocal_div.h>
63 #include <linux/unistd.h>
64 #include <linux/pagemap.h>
65
66 #include <asm/tlb.h>
67
68 /*
69  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
70  * This is default implementation.
71  * Architectures and sub-architectures can override this.
72  */
73 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
74 {
75         return (unsigned long long)jiffies * (1000000000 / HZ);
76 }
77
78 /*
79  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
80  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
81  * and back.
82  */
83 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
84 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
85 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
86
87 /*
88  * 'User priority' is the nice value converted to something we
89  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
90  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
91  */
92 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
93 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
94 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
95
96 /*
97  * Some helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
98  */
99 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((TIME) / (1000000000 / HZ))
100 #define JIFFIES_TO_NS(TIME)     ((TIME) * (1000000000 / HZ))
101
102 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
103 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
104
105 /*
106  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
107  *
108  * Minimum timeslice is 5 msecs (or 1 jiffy, whichever is larger),
109  * default timeslice is 100 msecs, maximum timeslice is 800 msecs.
110  * Timeslices get refilled after they expire.
111  */
112 #define MIN_TIMESLICE           max(5 * HZ / 1000, 1)
113 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
114
115 #ifdef CONFIG_SMP
116 /*
117  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
118  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
119  */
120 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
121 {
122         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
123 }
124
125 /*
126  * Each time a sched group cpu_power is changed,
127  * we must compute its reciprocal value
128  */
129 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
130 {
131         sg->__cpu_power += val;
132         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
133 }
134 #endif
135
136 #define SCALE_PRIO(x, prio) \
137         max(x * (MAX_PRIO - prio) / (MAX_USER_PRIO / 2), MIN_TIMESLICE)
138
139 /*
140  * static_prio_timeslice() scales user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
141  * to time slice values: [800ms ... 100ms ... 5ms]
142  */
143 static unsigned int static_prio_timeslice(int static_prio)
144 {
145         if (static_prio == NICE_TO_PRIO(19))
146                 return 1;
147
148         if (static_prio < NICE_TO_PRIO(0))
149                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE * 4, static_prio);
150         else
151                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE, static_prio);
152 }
153
154 static inline int rt_policy(int policy)
155 {
156         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
157                 return 1;
158         return 0;
159 }
160
161 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
162 {
163         return rt_policy(p->policy);
164 }
165
166 /*
167  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
168  */
169 struct rt_prio_array {
170         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
171         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
172 };
173
174 struct load_stat {
175         struct load_weight load;
176 };
177
178 /* CFS-related fields in a runqueue */
179 struct cfs_rq {
180         struct load_weight load;
181         unsigned long nr_running;
182
183         s64 fair_clock;
184         u64 exec_clock;
185         u64 min_vruntime;
186         s64 wait_runtime;
187         u64 sleeper_bonus;
188         unsigned long wait_runtime_overruns, wait_runtime_underruns;
189
190         struct rb_root tasks_timeline;
191         struct rb_node *rb_leftmost;
192         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
193         /* 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
194          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
195          */
196         struct sched_entity *curr;
197 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
198         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
199
200         /* leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
201          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
202          * (like users, containers etc.)
203          *
204          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
205          * list is used during load balance.
206          */
207         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* Better name : task_cfs_rq_list? */
208 #endif
209 };
210
211 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
212 struct rt_rq {
213         struct rt_prio_array active;
214         int rt_load_balance_idx;
215         struct list_head *rt_load_balance_head, *rt_load_balance_curr;
216 };
217
218 /*
219  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
220  *
221  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
222  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
223  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
224  */
225 struct rq {
226         spinlock_t lock;        /* runqueue lock */
227
228         /*
229          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
230          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
231          */
232         unsigned long nr_running;
233         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
234         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
235         unsigned char idle_at_tick;
236 #ifdef CONFIG_NO_HZ
237         unsigned char in_nohz_recently;
238 #endif
239         struct load_stat ls;    /* capture load from *all* tasks on this cpu */
240         unsigned long nr_load_updates;
241         u64 nr_switches;
242
243         struct cfs_rq cfs;
244 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
245         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* list of leaf cfs_rq on this cpu */
246 #endif
247         struct rt_rq  rt;
248
249         /*
250          * This is part of a global counter where only the total sum
251          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
252          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
253          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
254          */
255         unsigned long nr_uninterruptible;
256
257         struct task_struct *curr, *idle;
258         unsigned long next_balance;
259         struct mm_struct *prev_mm;
260
261         u64 clock, prev_clock_raw;
262         s64 clock_max_delta;
263
264         unsigned int clock_warps, clock_overflows;
265         u64 idle_clock;
266         unsigned int clock_deep_idle_events;
267         u64 tick_timestamp;
268
269         atomic_t nr_iowait;
270
271 #ifdef CONFIG_SMP
272         struct sched_domain *sd;
273
274         /* For active balancing */
275         int active_balance;
276         int push_cpu;
277         int cpu;                /* cpu of this runqueue */
278
279         struct task_struct *migration_thread;
280         struct list_head migration_queue;
281 #endif
282
283 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
284         /* latency stats */
285         struct sched_info rq_sched_info;
286
287         /* sys_sched_yield() stats */
288         unsigned long yld_exp_empty;
289         unsigned long yld_act_empty;
290         unsigned long yld_both_empty;
291         unsigned long yld_cnt;
292
293         /* schedule() stats */
294         unsigned long sched_switch;
295         unsigned long sched_cnt;
296         unsigned long sched_goidle;
297
298         /* try_to_wake_up() stats */
299         unsigned long ttwu_cnt;
300         unsigned long ttwu_local;
301 #endif
302         struct lock_class_key rq_lock_key;
303 };
304
305 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
306 static DEFINE_MUTEX(sched_hotcpu_mutex);
307
308 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
309 {
310         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
311 }
312
313 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
314 {
315 #ifdef CONFIG_SMP
316         return rq->cpu;
317 #else
318         return 0;
319 #endif
320 }
321
322 /*
323  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
324  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
325  */
326 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
327 {
328         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
329         u64 now = sched_clock();
330         s64 delta = now - prev_raw;
331         u64 clock = rq->clock;
332
333 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
334         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
335 #endif
336         /*
337          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
338          */
339         if (unlikely(delta < 0)) {
340                 clock++;
341                 rq->clock_warps++;
342         } else {
343                 /*
344                  * Catch too large forward jumps too:
345                  */
346                 if (unlikely(clock + delta > rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)) {
347                         if (clock < rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)
348                                 clock = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
349                         else
350                                 clock++;
351                         rq->clock_overflows++;
352                 } else {
353                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
354                                 rq->clock_max_delta = delta;
355                         clock += delta;
356                 }
357         }
358
359         rq->prev_clock_raw = now;
360         rq->clock = clock;
361 }
362
363 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
364 {
365         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
366                 __update_rq_clock(rq);
367 }
368
369 /*
370  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
371  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
372  *
373  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
374  * preempt-disabled sections.
375  */
376 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
377         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
378
379 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
380 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
381 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
382 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
383
384 /*
385  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
386  */
387 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
388 # define const_debug __read_mostly
389 #else
390 # define const_debug static const
391 #endif
392
393 /*
394  * Debugging: various feature bits
395  */
396 enum {
397         SCHED_FEAT_FAIR_SLEEPERS        = 1,
398         SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    = 2,
399         SCHED_FEAT_SLEEPER_AVG          = 4,
400         SCHED_FEAT_SLEEPER_LOAD_AVG     = 8,
401         SCHED_FEAT_START_DEBIT          = 16,
402         SCHED_FEAT_USE_TREE_AVG         = 32,
403         SCHED_FEAT_APPROX_AVG           = 64,
404 };
405
406 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
407                 SCHED_FEAT_FAIR_SLEEPERS        *0 |
408                 SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    *1 |
409                 SCHED_FEAT_SLEEPER_AVG          *0 |
410                 SCHED_FEAT_SLEEPER_LOAD_AVG     *1 |
411                 SCHED_FEAT_START_DEBIT          *1 |
412                 SCHED_FEAT_USE_TREE_AVG         *0 |
413                 SCHED_FEAT_APPROX_AVG           *0;
414
415 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_##x)
416
417 /*
418  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
419  * clock constructed from sched_clock():
420  */
421 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
422 {
423         unsigned long long now;
424         unsigned long flags;
425         struct rq *rq;
426
427         local_irq_save(flags);
428         rq = cpu_rq(cpu);
429         update_rq_clock(rq);
430         now = rq->clock;
431         local_irq_restore(flags);
432
433         return now;
434 }
435
436 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
437 /* Change a task's ->cfs_rq if it moves across CPUs */
438 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p)
439 {
440         p->se.cfs_rq = &task_rq(p)->cfs;
441 }
442 #else
443 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p)
444 {
445 }
446 #endif
447
448 #ifndef prepare_arch_switch
449 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
450 #endif
451 #ifndef finish_arch_switch
452 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
453 #endif
454
455 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
456 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
457 {
458         return rq->curr == p;
459 }
460
461 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
462 {
463 }
464
465 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
466 {
467 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
468         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
469         rq->lock.owner = current;
470 #endif
471         /*
472          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
473          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
474          * prev into current:
475          */
476         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
477
478         spin_unlock_irq(&rq->lock);
479 }
480
481 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
482 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
483 {
484 #ifdef CONFIG_SMP
485         return p->oncpu;
486 #else
487         return rq->curr == p;
488 #endif
489 }
490
491 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
492 {
493 #ifdef CONFIG_SMP
494         /*
495          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
496          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
497          * here.
498          */
499         next->oncpu = 1;
500 #endif
501 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
502         spin_unlock_irq(&rq->lock);
503 #else
504         spin_unlock(&rq->lock);
505 #endif
506 }
507
508 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
509 {
510 #ifdef CONFIG_SMP
511         /*
512          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
513          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
514          * finished.
515          */
516         smp_wmb();
517         prev->oncpu = 0;
518 #endif
519 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
520         local_irq_enable();
521 #endif
522 }
523 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
524
525 /*
526  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
527  * Must be called interrupts disabled.
528  */
529 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
530         __acquires(rq->lock)
531 {
532         struct rq *rq;
533
534 repeat_lock_task:
535         rq = task_rq(p);
536         spin_lock(&rq->lock);
537         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
538                 spin_unlock(&rq->lock);
539                 goto repeat_lock_task;
540         }
541         return rq;
542 }
543
544 /*
545  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
546  * interrupts.  Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
547  * explicitly disabling preemption.
548  */
549 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
550         __acquires(rq->lock)
551 {
552         struct rq *rq;
553
554 repeat_lock_task:
555         local_irq_save(*flags);
556         rq = task_rq(p);
557         spin_lock(&rq->lock);
558         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
559                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
560                 goto repeat_lock_task;
561         }
562         return rq;
563 }
564
565 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
566         __releases(rq->lock)
567 {
568         spin_unlock(&rq->lock);
569 }
570
571 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
572         __releases(rq->lock)
573 {
574         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
575 }
576
577 /*
578  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
579  */
580 static inline struct rq *this_rq_lock(void)
581         __acquires(rq->lock)
582 {
583         struct rq *rq;
584
585         local_irq_disable();
586         rq = this_rq();
587         spin_lock(&rq->lock);
588
589         return rq;
590 }
591
592 /*
593  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
594  */
595 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
596 {
597         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
598
599         spin_lock(&rq->lock);
600         __update_rq_clock(rq);
601         spin_unlock(&rq->lock);
602         rq->clock_deep_idle_events++;
603 }
604 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
605
606 /*
607  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
608  */
609 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
610 {
611         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
612         u64 now = sched_clock();
613
614         rq->idle_clock += delta_ns;
615         /*
616          * Override the previous timestamp and ignore all
617          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
618          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
619          * rq clock:
620          */
621         spin_lock(&rq->lock);
622         rq->prev_clock_raw = now;
623         rq->clock += delta_ns;
624         spin_unlock(&rq->lock);
625 }
626 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
627
628 /*
629  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
630  *
631  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
632  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
633  * the target CPU.
634  */
635 #ifdef CONFIG_SMP
636
637 #ifndef tsk_is_polling
638 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
639 #endif
640
641 static void resched_task(struct task_struct *p)
642 {
643         int cpu;
644
645         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
646
647         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
648                 return;
649
650         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
651
652         cpu = task_cpu(p);
653         if (cpu == smp_processor_id())
654                 return;
655
656         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
657         smp_mb();
658         if (!tsk_is_polling(p))
659                 smp_send_reschedule(cpu);
660 }
661
662 static void resched_cpu(int cpu)
663 {
664         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
665         unsigned long flags;
666
667         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
668                 return;
669         resched_task(cpu_curr(cpu));
670         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
671 }
672 #else
673 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
674 {
675         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
676         set_tsk_need_resched(p);
677 }
678 #endif
679
680 static u64 div64_likely32(u64 divident, unsigned long divisor)
681 {
682 #if BITS_PER_LONG == 32
683         if (likely(divident <= 0xffffffffULL))
684                 return (u32)divident / divisor;
685         do_div(divident, divisor);
686
687         return divident;
688 #else
689         return divident / divisor;
690 #endif
691 }
692
693 #if BITS_PER_LONG == 32
694 # define WMULT_CONST    (~0UL)
695 #else
696 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
697 #endif
698
699 #define WMULT_SHIFT     32
700
701 /*
702  * Shift right and round:
703  */
704 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
705
706 static unsigned long
707 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
708                 struct load_weight *lw)
709 {
710         u64 tmp;
711
712         if (unlikely(!lw->inv_weight))
713                 lw->inv_weight = (WMULT_CONST - lw->weight/2) / lw->weight + 1;
714
715         tmp = (u64)delta_exec * weight;
716         /*
717          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
718          */
719         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
720                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
721                         WMULT_SHIFT/2);
722         else
723                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
724
725         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
726 }
727
728 static inline unsigned long
729 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
730 {
731         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
732 }
733
734 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
735 {
736         lw->weight += inc;
737         if (sched_feat(FAIR_SLEEPERS))
738                 lw->inv_weight = WMULT_CONST / lw->weight;
739 }
740
741 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
742 {
743         lw->weight -= dec;
744         if (sched_feat(FAIR_SLEEPERS) && likely(lw->weight))
745                 lw->inv_weight = WMULT_CONST / lw->weight;
746 }
747
748 /*
749  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
750  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
751  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
752  * scheduling class and "nice" value.  For SCHED_NORMAL tasks this is just a
753  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
754  * slice expiry etc.
755  */
756
757 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
758 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
759
760 /*
761  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
762  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
763  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
764  * that remained on nice 0.
765  *
766  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
767  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
768  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
769  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
770  * the relative distance between them is ~25%.)
771  */
772 static const int prio_to_weight[40] = {
773  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
774  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
775  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
776  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
777  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
778  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
779  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
780  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
781 };
782
783 /*
784  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
785  *
786  * In cases where the weight does not change often, we can use the
787  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
788  * into multiplications:
789  */
790 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
791  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
792  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
793  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
794  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
795  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
796  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
797  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
798  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
799 };
800
801 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
802
803 /*
804  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
805  * scheduling classes, without having to expose their internal data
806  * structures to the load-balancing proper:
807  */
808 struct rq_iterator {
809         void *arg;
810         struct task_struct *(*start)(void *);
811         struct task_struct *(*next)(void *);
812 };
813
814 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
815                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
816                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
817                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
818                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
819
820 #include "sched_stats.h"
821 #include "sched_rt.c"
822 #include "sched_fair.c"
823 #include "sched_idletask.c"
824 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
825 # include "sched_debug.c"
826 #endif
827
828 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
829
830 /*
831  * Update delta_exec, delta_fair fields for rq.
832  *
833  * delta_fair clock advances at a rate inversely proportional to
834  * total load (rq->ls.load.weight) on the runqueue, while
835  * delta_exec advances at the same rate as wall-clock (provided
836  * cpu is not idle).
837  *
838  * delta_exec / delta_fair is a measure of the (smoothened) load on this
839  * runqueue over any given interval. This (smoothened) load is used
840  * during load balance.
841  *
842  * This function is called /before/ updating rq->ls.load
843  * and when switching tasks.
844  */
845 static inline void inc_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
846 {
847         update_load_add(&rq->ls.load, p->se.load.weight);
848 }
849
850 static inline void dec_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
851 {
852         update_load_sub(&rq->ls.load, p->se.load.weight);
853 }
854
855 static void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
856 {
857         rq->nr_running++;
858         inc_load(rq, p);
859 }
860
861 static void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
862 {
863         rq->nr_running--;
864         dec_load(rq, p);
865 }
866
867 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
868 {
869         p->se.wait_runtime = 0;
870
871         if (task_has_rt_policy(p)) {
872                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
873                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
874                 return;
875         }
876
877         /*
878          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
879          */
880         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
881                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
882                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
883                 return;
884         }
885
886         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
887         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
888 }
889
890 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
891 {
892         sched_info_queued(p);
893         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
894         p->se.on_rq = 1;
895 }
896
897 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
898 {
899         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
900         p->se.on_rq = 0;
901 }
902
903 /*
904  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
905  */
906 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
907 {
908         return p->static_prio;
909 }
910
911 /*
912  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
913  * without taking RT-inheritance into account. Might be
914  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
915  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
916  * estimator recalculates.
917  */
918 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
919 {
920         int prio;
921
922         if (task_has_rt_policy(p))
923                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
924         else
925                 prio = __normal_prio(p);
926         return prio;
927 }
928
929 /*
930  * Calculate the current priority, i.e. the priority
931  * taken into account by the scheduler. This value might
932  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
933  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
934  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
935  */
936 static int effective_prio(struct task_struct *p)
937 {
938         p->normal_prio = normal_prio(p);
939         /*
940          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
941          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
942          * to the normal priority:
943          */
944         if (!rt_prio(p->prio))
945                 return p->normal_prio;
946         return p->prio;
947 }
948
949 /*
950  * activate_task - move a task to the runqueue.
951  */
952 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
953 {
954         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
955                 rq->nr_uninterruptible--;
956
957         enqueue_task(rq, p, wakeup);
958         inc_nr_running(p, rq);
959 }
960
961 /*
962  * activate_idle_task - move idle task to the _front_ of runqueue.
963  */
964 static inline void activate_idle_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
965 {
966         update_rq_clock(rq);
967
968         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
969                 rq->nr_uninterruptible--;
970
971         enqueue_task(rq, p, 0);
972         inc_nr_running(p, rq);
973 }
974
975 /*
976  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
977  */
978 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
979 {
980         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
981                 rq->nr_uninterruptible++;
982
983         dequeue_task(rq, p, sleep);
984         dec_nr_running(p, rq);
985 }
986
987 /**
988  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
989  * @p: the task in question.
990  */
991 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
992 {
993         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
994 }
995
996 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
997 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
998 {
999         return cpu_rq(cpu)->ls.load.weight;
1000 }
1001
1002 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1003 {
1004 #ifdef CONFIG_SMP
1005         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1006         set_task_cfs_rq(p);
1007 #endif
1008 }
1009
1010 #ifdef CONFIG_SMP
1011
1012 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1013 {
1014         int old_cpu = task_cpu(p);
1015         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1016         u64 clock_offset, fair_clock_offset;
1017
1018         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1019         fair_clock_offset = old_rq->cfs.fair_clock - new_rq->cfs.fair_clock;
1020
1021         if (p->se.wait_start_fair)
1022                 p->se.wait_start_fair -= fair_clock_offset;
1023         if (p->se.sleep_start_fair)
1024                 p->se.sleep_start_fair -= fair_clock_offset;
1025
1026 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1027         if (p->se.wait_start)
1028                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1029         if (p->se.sleep_start)
1030                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1031         if (p->se.block_start)
1032                 p->se.block_start -= clock_offset;
1033 #endif
1034
1035         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1036 }
1037
1038 struct migration_req {
1039         struct list_head list;
1040
1041         struct task_struct *task;
1042         int dest_cpu;
1043
1044         struct completion done;
1045 };
1046
1047 /*
1048  * The task's runqueue lock must be held.
1049  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1050  */
1051 static int
1052 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1053 {
1054         struct rq *rq = task_rq(p);
1055
1056         /*
1057          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1058          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1059          */
1060         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1061                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1062                 return 0;
1063         }
1064
1065         init_completion(&req->done);
1066         req->task = p;
1067         req->dest_cpu = dest_cpu;
1068         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1069
1070         return 1;
1071 }
1072
1073 /*
1074  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1075  *
1076  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1077  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1078  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1079  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1080  * waiting to become inactive.
1081  */
1082 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1083 {
1084         unsigned long flags;
1085         int running, on_rq;
1086         struct rq *rq;
1087
1088 repeat:
1089         /*
1090          * We do the initial early heuristics without holding
1091          * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1092          * the runqueue lock when things look like they will
1093          * work out!
1094          */
1095         rq = task_rq(p);
1096
1097         /*
1098          * If the task is actively running on another CPU
1099          * still, just relax and busy-wait without holding
1100          * any locks.
1101          *
1102          * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1103          * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1104          * But we don't care, since "task_running()" will
1105          * return false if the runqueue has changed and p
1106          * is actually now running somewhere else!
1107          */
1108         while (task_running(rq, p))
1109                 cpu_relax();
1110
1111         /*
1112          * Ok, time to look more closely! We need the rq
1113          * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1114          * just go back and repeat.
1115          */
1116         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1117         running = task_running(rq, p);
1118         on_rq = p->se.on_rq;
1119         task_rq_unlock(rq, &flags);
1120
1121         /*
1122          * Was it really running after all now that we
1123          * checked with the proper locks actually held?
1124          *
1125          * Oops. Go back and try again..
1126          */
1127         if (unlikely(running)) {
1128                 cpu_relax();
1129                 goto repeat;
1130         }
1131
1132         /*
1133          * It's not enough that it's not actively running,
1134          * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1135          * preempted!
1136          *
1137          * So if it wa still runnable (but just not actively
1138          * running right now), it's preempted, and we should
1139          * yield - it could be a while.
1140          */
1141         if (unlikely(on_rq)) {
1142                 yield();
1143                 goto repeat;
1144         }
1145
1146         /*
1147          * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1148          * runnable, which means that it will never become
1149          * running in the future either. We're all done!
1150          */
1151 }
1152
1153 /***
1154  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1155  * @p: the to-be-kicked thread
1156  *
1157  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1158  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1159  *
1160  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1161  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1162  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1163  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1164  * achieved as well.
1165  */
1166 void kick_process(struct task_struct *p)
1167 {
1168         int cpu;
1169
1170         preempt_disable();
1171         cpu = task_cpu(p);
1172         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1173                 smp_send_reschedule(cpu);
1174         preempt_enable();
1175 }
1176
1177 /*
1178  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1179  * according to the scheduling class and "nice" value.
1180  *
1181  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1182  * balance conservatively.
1183  */
1184 static inline unsigned long source_load(int cpu, int type)
1185 {
1186         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1187         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1188
1189         if (type == 0)
1190                 return total;
1191
1192         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1193 }
1194
1195 /*
1196  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1197  * according to the scheduling class and "nice" value.
1198  */
1199 static inline unsigned long target_load(int cpu, int type)
1200 {
1201         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1202         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1203
1204         if (type == 0)
1205                 return total;
1206
1207         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1208 }
1209
1210 /*
1211  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1212  */
1213 static inline unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1214 {
1215         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1216         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1217         unsigned long n = rq->nr_running;
1218
1219         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1220 }
1221
1222 /*
1223  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1224  * domain.
1225  */
1226 static struct sched_group *
1227 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1228 {
1229         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1230         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1231         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1232         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1233
1234         do {
1235                 unsigned long load, avg_load;
1236                 int local_group;
1237                 int i;
1238
1239                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1240                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1241                         goto nextgroup;
1242
1243                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1244
1245                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1246                 avg_load = 0;
1247
1248                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1249                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1250                         if (local_group)
1251                                 load = source_load(i, load_idx);
1252                         else
1253                                 load = target_load(i, load_idx);
1254
1255                         avg_load += load;
1256                 }
1257
1258                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1259                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1260                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1261
1262                 if (local_group) {
1263                         this_load = avg_load;
1264                         this = group;
1265                 } else if (avg_load < min_load) {
1266                         min_load = avg_load;
1267                         idlest = group;
1268                 }
1269 nextgroup:
1270                 group = group->next;
1271         } while (group != sd->groups);
1272
1273         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1274                 return NULL;
1275         return idlest;
1276 }
1277
1278 /*
1279  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1280  */
1281 static int
1282 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1283 {
1284         cpumask_t tmp;
1285         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1286         int idlest = -1;
1287         int i;
1288
1289         /* Traverse only the allowed CPUs */
1290         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1291
1292         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1293                 load = weighted_cpuload(i);
1294
1295                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1296                         min_load = load;
1297                         idlest = i;
1298                 }
1299         }
1300
1301         return idlest;
1302 }
1303
1304 /*
1305  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1306  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1307  * SD_BALANCE_EXEC.
1308  *
1309  * Balance, ie. select the least loaded group.
1310  *
1311  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1312  *
1313  * preempt must be disabled.
1314  */
1315 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1316 {
1317         struct task_struct *t = current;
1318         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1319
1320         for_each_domain(cpu, tmp) {
1321                 /*
1322                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1323                  */
1324                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1325                         break;
1326                 if (tmp->flags & flag)
1327                         sd = tmp;
1328         }
1329
1330         while (sd) {
1331                 cpumask_t span;
1332                 struct sched_group *group;
1333                 int new_cpu, weight;
1334
1335                 if (!(sd->flags & flag)) {
1336                         sd = sd->child;
1337                         continue;
1338                 }
1339
1340                 span = sd->span;
1341                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1342                 if (!group) {
1343                         sd = sd->child;
1344                         continue;
1345                 }
1346
1347                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1348                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1349                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1350                         sd = sd->child;
1351                         continue;
1352                 }
1353
1354                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1355                 cpu = new_cpu;
1356                 sd = NULL;
1357                 weight = cpus_weight(span);
1358                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1359                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1360                                 break;
1361                         if (tmp->flags & flag)
1362                                 sd = tmp;
1363                 }
1364                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1365         }
1366
1367         return cpu;
1368 }
1369
1370 #endif /* CONFIG_SMP */
1371
1372 /*
1373  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1374  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1375  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1376  * so we always favor a closer, idle cpu.
1377  *
1378  * Returns the CPU we should wake onto.
1379  */
1380 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1381 static int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1382 {
1383         cpumask_t tmp;
1384         struct sched_domain *sd;
1385         int i;
1386
1387         /*
1388          * If it is idle, then it is the best cpu to run this task.
1389          *
1390          * This cpu is also the best, if it has more than one task already.
1391          * Siblings must be also busy(in most cases) as they didn't already
1392          * pickup the extra load from this cpu and hence we need not check
1393          * sibling runqueue info. This will avoid the checks and cache miss
1394          * penalities associated with that.
1395          */
1396         if (idle_cpu(cpu) || cpu_rq(cpu)->nr_running > 1)
1397                 return cpu;
1398
1399         for_each_domain(cpu, sd) {
1400                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
1401                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
1402                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1403                                 if (idle_cpu(i))
1404                                         return i;
1405                         }
1406                 } else {
1407                         break;
1408                 }
1409         }
1410         return cpu;
1411 }
1412 #else
1413 static inline int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1414 {
1415         return cpu;
1416 }
1417 #endif
1418
1419 /***
1420  * try_to_wake_up - wake up a thread
1421  * @p: the to-be-woken-up thread
1422  * @state: the mask of task states that can be woken
1423  * @sync: do a synchronous wakeup?
1424  *
1425  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1426  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1427  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1428  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1429  * runnable without the overhead of this.
1430  *
1431  * returns failure only if the task is already active.
1432  */
1433 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1434 {
1435         int cpu, this_cpu, success = 0;
1436         unsigned long flags;
1437         long old_state;
1438         struct rq *rq;
1439 #ifdef CONFIG_SMP
1440         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1441         unsigned long load, this_load;
1442         int new_cpu;
1443 #endif
1444
1445         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1446         old_state = p->state;
1447         if (!(old_state & state))
1448                 goto out;
1449
1450         if (p->se.on_rq)
1451                 goto out_running;
1452
1453         cpu = task_cpu(p);
1454         this_cpu = smp_processor_id();
1455
1456 #ifdef CONFIG_SMP
1457         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1458                 goto out_activate;
1459
1460         new_cpu = cpu;
1461
1462         schedstat_inc(rq, ttwu_cnt);
1463         if (cpu == this_cpu) {
1464                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1465                 goto out_set_cpu;
1466         }
1467
1468         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1469                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1470                         schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1471                         this_sd = sd;
1472                         break;
1473                 }
1474         }
1475
1476         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
1477                 goto out_set_cpu;
1478
1479         /*
1480          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1481          */
1482         if (this_sd) {
1483                 int idx = this_sd->wake_idx;
1484                 unsigned int imbalance;
1485
1486                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1487
1488                 load = source_load(cpu, idx);
1489                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
1490
1491                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
1492
1493                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1494                         unsigned long tl = this_load;
1495                         unsigned long tl_per_task;
1496
1497                         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1498
1499                         /*
1500                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1501                          * effect of the currently running task from the load
1502                          * of the current CPU:
1503                          */
1504                         if (sync)
1505                                 tl -= current->se.load.weight;
1506
1507                         if ((tl <= load &&
1508                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1509                                100*(tl + p->se.load.weight) <= imbalance*load) {
1510                                 /*
1511                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1512                                  * p is cache cold in this domain, and
1513                                  * there is no bad imbalance.
1514                                  */
1515                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1516                                 goto out_set_cpu;
1517                         }
1518                 }
1519
1520                 /*
1521                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1522                  * limit is reached.
1523                  */
1524                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1525                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1526                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1527                                 goto out_set_cpu;
1528                         }
1529                 }
1530         }
1531
1532         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1533 out_set_cpu:
1534         new_cpu = wake_idle(new_cpu, p);
1535         if (new_cpu != cpu) {
1536                 set_task_cpu(p, new_cpu);
1537                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1538                 /* might preempt at this point */
1539                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1540                 old_state = p->state;
1541                 if (!(old_state & state))
1542                         goto out;
1543                 if (p->se.on_rq)
1544                         goto out_running;
1545
1546                 this_cpu = smp_processor_id();
1547                 cpu = task_cpu(p);
1548         }
1549
1550 out_activate:
1551 #endif /* CONFIG_SMP */
1552         update_rq_clock(rq);
1553         activate_task(rq, p, 1);
1554         /*
1555          * Sync wakeups (i.e. those types of wakeups where the waker
1556          * has indicated that it will leave the CPU in short order)
1557          * don't trigger a preemption, if the woken up task will run on
1558          * this cpu. (in this case the 'I will reschedule' promise of
1559          * the waker guarantees that the freshly woken up task is going
1560          * to be considered on this CPU.)
1561          */
1562         if (!sync || cpu != this_cpu)
1563                 check_preempt_curr(rq, p);
1564         success = 1;
1565
1566 out_running:
1567         p->state = TASK_RUNNING;
1568 out:
1569         task_rq_unlock(rq, &flags);
1570
1571         return success;
1572 }
1573
1574 int fastcall wake_up_process(struct task_struct *p)
1575 {
1576         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1577                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1578 }
1579 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1580
1581 int fastcall wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1582 {
1583         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1584 }
1585
1586 /*
1587  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1588  * p is forked by current.
1589  *
1590  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1591  */
1592 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1593 {
1594         p->se.wait_start_fair           = 0;
1595         p->se.exec_start                = 0;
1596         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1597         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1598         p->se.wait_runtime              = 0;
1599         p->se.sleep_start_fair          = 0;
1600
1601 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1602         p->se.wait_start                = 0;
1603         p->se.sum_wait_runtime          = 0;
1604         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
1605         p->se.sleep_start               = 0;
1606         p->se.block_start               = 0;
1607         p->se.sleep_max                 = 0;
1608         p->se.block_max                 = 0;
1609         p->se.exec_max                  = 0;
1610         p->se.slice_max                 = 0;
1611         p->se.wait_max                  = 0;
1612         p->se.wait_runtime_overruns     = 0;
1613         p->se.wait_runtime_underruns    = 0;
1614 #endif
1615
1616         INIT_LIST_HEAD(&p->run_list);
1617         p->se.on_rq = 0;
1618
1619 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1620         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1621 #endif
1622
1623         /*
1624          * We mark the process as running here, but have not actually
1625          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1626          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1627          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1628          */
1629         p->state = TASK_RUNNING;
1630 }
1631
1632 /*
1633  * fork()/clone()-time setup:
1634  */
1635 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1636 {
1637         int cpu = get_cpu();
1638
1639         __sched_fork(p);
1640
1641 #ifdef CONFIG_SMP
1642         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1643 #endif
1644         __set_task_cpu(p, cpu);
1645
1646         /*
1647          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1648          */
1649         p->prio = current->normal_prio;
1650
1651 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1652         if (likely(sched_info_on()))
1653                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1654 #endif
1655 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1656         p->oncpu = 0;
1657 #endif
1658 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1659         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1660         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1661 #endif
1662         put_cpu();
1663 }
1664
1665 /*
1666  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1667  *
1668  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1669  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1670  * on the runqueue and wakes it.
1671  */
1672 void fastcall wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1673 {
1674         unsigned long flags;
1675         struct rq *rq;
1676         int this_cpu;
1677
1678         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1679         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1680         this_cpu = smp_processor_id(); /* parent's CPU */
1681         update_rq_clock(rq);
1682
1683         p->prio = effective_prio(p);
1684
1685         if (rt_prio(p->prio))
1686                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1687         else
1688                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1689
1690         if (task_cpu(p) != this_cpu || !p->sched_class->task_new ||
1691                                                         !current->se.on_rq) {
1692                 activate_task(rq, p, 0);
1693         } else {
1694                 /*
1695                  * Let the scheduling class do new task startup
1696                  * management (if any):
1697                  */
1698                 p->sched_class->task_new(rq, p);
1699                 inc_nr_running(p, rq);
1700         }
1701         check_preempt_curr(rq, p);
1702         task_rq_unlock(rq, &flags);
1703 }
1704
1705 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1706
1707 /**
1708  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
1709  * @notifier: notifier struct to register
1710  */
1711 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1712 {
1713         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1714 }
1715 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1716
1717 /**
1718  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1719  * @notifier: notifier struct to unregister
1720  *
1721  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1722  */
1723 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1724 {
1725         hlist_del(&notifier->link);
1726 }
1727 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1728
1729 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1730 {
1731         struct preempt_notifier *notifier;
1732         struct hlist_node *node;
1733
1734         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1735                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1736 }
1737
1738 static void
1739 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1740                                  struct task_struct *next)
1741 {
1742         struct preempt_notifier *notifier;
1743         struct hlist_node *node;
1744
1745         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1746                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1747 }
1748
1749 #else
1750
1751 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1752 {
1753 }
1754
1755 static void
1756 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1757                                  struct task_struct *next)
1758 {
1759 }
1760
1761 #endif
1762
1763 /**
1764  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1765  * @rq: the runqueue preparing to switch
1766  * @prev: the current task that is being switched out
1767  * @next: the task we are going to switch to.
1768  *
1769  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1770  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1771  * switch.
1772  *
1773  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1774  * hooks.
1775  */
1776 static inline void
1777 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1778                     struct task_struct *next)
1779 {
1780         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1781         prepare_lock_switch(rq, next);
1782         prepare_arch_switch(next);
1783 }
1784
1785 /**
1786  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1787  * @rq: runqueue associated with task-switch
1788  * @prev: the thread we just switched away from.
1789  *
1790  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1791  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1792  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1793  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1794  *
1795  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1796  * so, we finish that here outside of the runqueue lock.  (Doing it
1797  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1798  * details.)
1799  */
1800 static inline void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1801         __releases(rq->lock)
1802 {
1803         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1804         long prev_state;
1805
1806         rq->prev_mm = NULL;
1807
1808         /*
1809          * A task struct has one reference for the use as "current".
1810          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1811          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1812          * the scheduled task must drop that reference.
1813          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1814          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1815          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1816          * be dropped twice.
1817          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1818          */
1819         prev_state = prev->state;
1820         finish_arch_switch(prev);
1821         finish_lock_switch(rq, prev);
1822         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1823         if (mm)
1824                 mmdrop(mm);
1825         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1826                 /*
1827                  * Remove function-return probe instances associated with this
1828                  * task and put them back on the free list.
1829                  */
1830                 kprobe_flush_task(prev);
1831                 put_task_struct(prev);
1832         }
1833 }
1834
1835 /**
1836  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1837  * @prev: the thread we just switched away from.
1838  */
1839 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1840         __releases(rq->lock)
1841 {
1842         struct rq *rq = this_rq();
1843
1844         finish_task_switch(rq, prev);
1845 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1846         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1847         preempt_enable();
1848 #endif
1849         if (current->set_child_tid)
1850                 put_user(current->pid, current->set_child_tid);
1851 }
1852
1853 /*
1854  * context_switch - switch to the new MM and the new
1855  * thread's register state.
1856  */
1857 static inline void
1858 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1859                struct task_struct *next)
1860 {
1861         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1862
1863         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1864         mm = next->mm;
1865         oldmm = prev->active_mm;
1866         /*
1867          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1868          * combine the page table reload and the switch backend into
1869          * one hypercall.
1870          */
1871         arch_enter_lazy_cpu_mode();
1872
1873         if (unlikely(!mm)) {
1874                 next->active_mm = oldmm;
1875                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1876                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1877         } else
1878                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1879
1880         if (unlikely(!prev->mm)) {
1881                 prev->active_mm = NULL;
1882                 rq->prev_mm = oldmm;
1883         }
1884         /*
1885          * Since the runqueue lock will be released by the next
1886          * task (which is an invalid locking op but in the case
1887          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1888          * do an early lockdep release here:
1889          */
1890 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1891         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1892 #endif
1893
1894         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1895         switch_to(prev, next, prev);
1896
1897         barrier();
1898         /*
1899          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
1900          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
1901          * frame will be invalid.
1902          */
1903         finish_task_switch(this_rq(), prev);
1904 }
1905
1906 /*
1907  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1908  *
1909  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1910  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1911  * number of context switches performed since bootup.
1912  */
1913 unsigned long nr_running(void)
1914 {
1915         unsigned long i, sum = 0;
1916
1917         for_each_online_cpu(i)
1918                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1919
1920         return sum;
1921 }
1922
1923 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1924 {
1925         unsigned long i, sum = 0;
1926
1927         for_each_possible_cpu(i)
1928                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1929
1930         /*
1931          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1932          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1933          */
1934         if (unlikely((long)sum < 0))
1935                 sum = 0;
1936
1937         return sum;
1938 }
1939
1940 unsigned long long nr_context_switches(void)
1941 {
1942         int i;
1943         unsigned long long sum = 0;
1944
1945         for_each_possible_cpu(i)
1946                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1947
1948         return sum;
1949 }
1950
1951 unsigned long nr_iowait(void)
1952 {
1953         unsigned long i, sum = 0;
1954
1955         for_each_possible_cpu(i)
1956                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1957
1958         return sum;
1959 }
1960
1961 unsigned long nr_active(void)
1962 {
1963         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
1964
1965         for_each_online_cpu(i) {
1966                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
1967                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1968         }
1969
1970         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
1971                 uninterruptible = 0;
1972
1973         return running + uninterruptible;
1974 }
1975
1976 /*
1977  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
1978  * scheduler tick (TICK_NSEC).
1979  */
1980 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
1981 {
1982         unsigned long this_load = this_rq->ls.load.weight;
1983         int i, scale;
1984
1985         this_rq->nr_load_updates++;
1986
1987         /* Update our load: */
1988         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
1989                 unsigned long old_load, new_load;
1990
1991                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
1992
1993                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
1994                 new_load = this_load;
1995                 /*
1996                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
1997                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
1998                  * example.
1999                  */
2000                 if (new_load > old_load)
2001                         new_load += scale-1;
2002                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2003         }
2004 }
2005
2006 #ifdef CONFIG_SMP
2007
2008 /*
2009  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2010  *
2011  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2012  * you need to do so manually before calling.
2013  */
2014 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2015         __acquires(rq1->lock)
2016         __acquires(rq2->lock)
2017 {
2018         BUG_ON(!irqs_disabled());
2019         if (rq1 == rq2) {
2020                 spin_lock(&rq1->lock);
2021                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2022         } else {
2023                 if (rq1 < rq2) {
2024                         spin_lock(&rq1->lock);
2025                         spin_lock(&rq2->lock);
2026                 } else {
2027                         spin_lock(&rq2->lock);
2028                         spin_lock(&rq1->lock);
2029                 }
2030         }
2031         update_rq_clock(rq1);
2032         update_rq_clock(rq2);
2033 }
2034
2035 /*
2036  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2037  *
2038  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2039  * you need to do so manually after calling.
2040  */
2041 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2042         __releases(rq1->lock)
2043         __releases(rq2->lock)
2044 {
2045         spin_unlock(&rq1->lock);
2046         if (rq1 != rq2)
2047                 spin_unlock(&rq2->lock);
2048         else
2049                 __release(rq2->lock);
2050 }
2051
2052 /*
2053  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2054  */
2055 static void double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2056         __releases(this_rq->lock)
2057         __acquires(busiest->lock)
2058         __acquires(this_rq->lock)
2059 {
2060         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2061                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2062                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2063                 BUG_ON(1);
2064         }
2065         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2066                 if (busiest < this_rq) {
2067                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2068                         spin_lock(&busiest->lock);
2069                         spin_lock(&this_rq->lock);
2070                 } else
2071                         spin_lock(&busiest->lock);
2072         }
2073 }
2074
2075 /*
2076  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2077  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2078  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu.  Then
2079  * the cpu_allowed mask is restored.
2080  */
2081 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2082 {
2083         struct migration_req req;
2084         unsigned long flags;
2085         struct rq *rq;
2086
2087         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2088         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2089             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2090                 goto out;
2091
2092         /* force the process onto the specified CPU */
2093         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2094                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2095                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2096
2097                 get_task_struct(mt);
2098                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2099                 wake_up_process(mt);
2100                 put_task_struct(mt);
2101                 wait_for_completion(&req.done);
2102
2103                 return;
2104         }
2105 out:
2106         task_rq_unlock(rq, &flags);
2107 }
2108
2109 /*
2110  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2111  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2112  */
2113 void sched_exec(void)
2114 {
2115         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2116         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2117         put_cpu();
2118         if (new_cpu != this_cpu)
2119                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2120 }
2121
2122 /*
2123  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2124  * Both runqueues must be locked.
2125  */
2126 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2127                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2128 {
2129         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2130         set_task_cpu(p, this_cpu);
2131         activate_task(this_rq, p, 0);
2132         /*
2133          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2134          * to be always true for them.
2135          */
2136         check_preempt_curr(this_rq, p);
2137 }
2138
2139 /*
2140  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2141  */
2142 static
2143 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2144                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2145                      int *all_pinned)
2146 {
2147         /*
2148          * We do not migrate tasks that are:
2149          * 1) running (obviously), or
2150          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2151          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2152          */
2153         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed))
2154                 return 0;
2155         *all_pinned = 0;
2156
2157         if (task_running(rq, p))
2158                 return 0;
2159
2160         return 1;
2161 }
2162
2163 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2164                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
2165                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2166                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
2167                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2168 {
2169         int pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2170         struct task_struct *p;
2171         long rem_load_move = max_load_move;
2172
2173         if (max_nr_move == 0 || max_load_move == 0)
2174                 goto out;
2175
2176         pinned = 1;
2177
2178         /*
2179          * Start the load-balancing iterator:
2180          */
2181         p = iterator->start(iterator->arg);
2182 next:
2183         if (!p)
2184                 goto out;
2185         /*
2186          * To help distribute high priority tasks accross CPUs we don't
2187          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2188          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2189          */
2190         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2191                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2192         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2193             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2194                 p = iterator->next(iterator->arg);
2195                 goto next;
2196         }
2197
2198         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2199         pulled++;
2200         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2201
2202         /*
2203          * We only want to steal up to the prescribed number of tasks
2204          * and the prescribed amount of weighted load.
2205          */
2206         if (pulled < max_nr_move && rem_load_move > 0) {
2207                 if (p->prio < *this_best_prio)
2208                         *this_best_prio = p->prio;
2209                 p = iterator->next(iterator->arg);
2210                 goto next;
2211         }
2212 out:
2213         /*
2214          * Right now, this is the only place pull_task() is called,
2215          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2216          * inside pull_task().
2217          */
2218         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2219
2220         if (all_pinned)
2221                 *all_pinned = pinned;
2222         *load_moved = max_load_move - rem_load_move;
2223         return pulled;
2224 }
2225
2226 /*
2227  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2228  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2229  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2230  *
2231  * Called with both runqueues locked.
2232  */
2233 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2234                       unsigned long max_load_move,
2235                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2236                       int *all_pinned)
2237 {
2238         struct sched_class *class = sched_class_highest;
2239         unsigned long total_load_moved = 0;
2240         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2241
2242         do {
2243                 total_load_moved +=
2244                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2245                                 ULONG_MAX, max_load_move - total_load_moved,
2246                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2247                 class = class->next;
2248         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2249
2250         return total_load_moved > 0;
2251 }
2252
2253 /*
2254  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2255  * part of active balancing operations within "domain".
2256  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2257  *
2258  * Called with both runqueues locked.
2259  */
2260 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2261                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2262 {
2263         struct sched_class *class;
2264         int this_best_prio = MAX_PRIO;
2265
2266         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2267                 if (class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2268                                         1, ULONG_MAX, sd, idle, NULL,
2269                                         &this_best_prio))
2270                         return 1;
2271
2272         return 0;
2273 }
2274
2275 /*
2276  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2277  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2278  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2279  */
2280 static struct sched_group *
2281 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2282                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2283                    int *sd_idle, cpumask_t *cpus, int *balance)
2284 {
2285         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2286         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2287         unsigned long max_pull;
2288         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2289         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2290         int load_idx;
2291 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2292         int power_savings_balance = 1;
2293         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2294         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2295         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2296 #endif
2297
2298         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2299         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2300         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2301         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2302                 load_idx = sd->busy_idx;
2303         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2304                 load_idx = sd->newidle_idx;
2305         else
2306                 load_idx = sd->idle_idx;
2307
2308         do {
2309                 unsigned long load, group_capacity;
2310                 int local_group;
2311                 int i;
2312                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2313                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2314
2315                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2316
2317                 if (local_group)
2318                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2319
2320                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2321                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2322
2323                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2324                         struct rq *rq;
2325
2326                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2327                                 continue;
2328
2329                         rq = cpu_rq(i);
2330
2331                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2332                                 *sd_idle = 0;
2333
2334                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2335                         if (local_group) {
2336                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2337                                         first_idle_cpu = 1;
2338                                         balance_cpu = i;
2339                                 }
2340
2341                                 load = target_load(i, load_idx);
2342                         } else
2343                                 load = source_load(i, load_idx);
2344
2345                         avg_load += load;
2346                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2347                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2348                 }
2349
2350                 /*
2351                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2352                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2353                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2354                  * to do the newly idle load balance.
2355                  */
2356                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2357                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2358                         *balance = 0;
2359                         goto ret;
2360                 }
2361
2362                 total_load += avg_load;
2363                 total_pwr += group->__cpu_power;
2364
2365                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2366                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2367                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2368
2369                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2370
2371                 if (local_group) {
2372                         this_load = avg_load;
2373                         this = group;
2374                         this_nr_running = sum_nr_running;
2375                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2376                 } else if (avg_load > max_load &&
2377                            sum_nr_running > group_capacity) {
2378                         max_load = avg_load;
2379                         busiest = group;
2380                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2381                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2382                 }
2383
2384 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2385                 /*
2386                  * Busy processors will not participate in power savings
2387                  * balance.
2388                  */
2389                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2390                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2391                         goto group_next;
2392
2393                 /*
2394                  * If the local group is idle or completely loaded
2395                  * no need to do power savings balance at this domain
2396                  */
2397                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2398                                     !this_nr_running))
2399                         power_savings_balance = 0;
2400
2401                 /*
2402                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2403                  * don't include that group in power savings calculations
2404                  */
2405                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2406                     || !sum_nr_running)
2407                         goto group_next;
2408
2409                 /*
2410                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2411                  * This is the group from where we need to pick up the load
2412                  * for saving power
2413                  */
2414                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2415                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2416                      first_cpu(group->cpumask) <
2417                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2418                         group_min = group;
2419                         min_nr_running = sum_nr_running;
2420                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2421                                                 sum_nr_running;
2422                 }
2423
2424                 /*
2425                  * Calculate the group which is almost near its
2426                  * capacity but still has some space to pick up some load
2427                  * from other group and save more power
2428                  */
2429                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2430                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2431                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2432                              first_cpu(group->cpumask) >
2433                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2434                                 group_leader = group;
2435                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2436                         }
2437                 }
2438 group_next:
2439 #endif
2440                 group = group->next;
2441         } while (group != sd->groups);
2442
2443         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2444                 goto out_balanced;
2445
2446         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2447
2448         if (this_load >= avg_load ||
2449                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2450                 goto out_balanced;
2451
2452         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2453         /*
2454          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2455          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2456          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2457          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2458          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2459          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2460          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2461          * by pulling tasks to us.  Be careful of negative numbers as they'll
2462          * appear as very large values with unsigned longs.
2463          */
2464         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2465                 goto out_balanced;
2466
2467         /*
2468          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2469          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2470          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2471          */
2472         if (max_load < avg_load) {
2473                 *imbalance = 0;
2474                 goto small_imbalance;
2475         }
2476
2477         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2478         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2479
2480         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2481         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2482                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2483                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2484
2485         /*
2486          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2487          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2488          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2489          * moved
2490          */
2491         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2492                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2493                 unsigned int imbn;
2494
2495 small_imbalance:
2496                 pwr_move = pwr_now = 0;
2497                 imbn = 2;
2498                 if (this_nr_running) {
2499                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2500                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2501                                 imbn = 1;
2502                 } else
2503                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2504
2505                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
2506                                         busiest_load_per_task * imbn) {
2507                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2508                         return busiest;
2509                 }
2510
2511                 /*
2512                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2513                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2514                  * moving them.
2515                  */
2516
2517                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2518                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2519                 pwr_now += this->__cpu_power *
2520                                 min(this_load_per_task, this_load);
2521                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2522
2523                 /* Amount of load we'd subtract */
2524                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2525                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2526                 if (max_load > tmp)
2527                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2528                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2529
2530                 /* Amount of load we'd add */
2531                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2532                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2533                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2534                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2535                 else
2536                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2537                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2538                 pwr_move += this->__cpu_power *
2539                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2540                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2541
2542                 /* Move if we gain throughput */
2543                 if (pwr_move > pwr_now)
2544                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2545         }
2546
2547         return busiest;
2548
2549 out_balanced:
2550 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2551         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2552                 goto ret;
2553
2554         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2555                 *imbalance = min_load_per_task;
2556                 return group_min;
2557         }
2558 #endif
2559 ret:
2560         *imbalance = 0;
2561         return NULL;
2562 }
2563
2564 /*
2565  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2566  */
2567 static struct rq *
2568 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
2569                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2570 {
2571         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2572         unsigned long max_load = 0;
2573         int i;
2574
2575         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2576                 unsigned long wl;
2577
2578                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2579                         continue;
2580
2581                 rq = cpu_rq(i);
2582                 wl = weighted_cpuload(i);
2583
2584                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
2585                         continue;
2586
2587                 if (wl > max_load) {
2588                         max_load = wl;
2589                         busiest = rq;
2590                 }
2591         }
2592
2593         return busiest;
2594 }
2595
2596 /*
2597  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2598  * so long as it is large enough.
2599  */
2600 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2601
2602 /*
2603  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2604  * tasks if there is an imbalance.
2605  */
2606 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2607                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2608                         int *balance)
2609 {
2610         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2611         struct sched_group *group;
2612         unsigned long imbalance;
2613         struct rq *busiest;
2614         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2615         unsigned long flags;
2616
2617         /*
2618          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2619          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2620          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
2621          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2622          */
2623         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2624             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2625                 sd_idle = 1;
2626
2627         schedstat_inc(sd, lb_cnt[idle]);
2628
2629 redo:
2630         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
2631                                    &cpus, balance);
2632
2633         if (*balance == 0)
2634                 goto out_balanced;
2635
2636         if (!group) {
2637                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2638                 goto out_balanced;
2639         }
2640
2641         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
2642         if (!busiest) {
2643                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2644                 goto out_balanced;
2645         }
2646
2647         BUG_ON(busiest == this_rq);
2648
2649         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2650
2651         ld_moved = 0;
2652         if (busiest->nr_running > 1) {
2653                 /*
2654                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2655                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2656                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
2657                  * correctly treated as an imbalance.
2658                  */
2659                 local_irq_save(flags);
2660                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2661                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2662                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2663                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2664                 local_irq_restore(flags);
2665
2666                 /*
2667                  * some other cpu did the load balance for us.
2668                  */
2669                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
2670                         resched_cpu(this_cpu);
2671
2672                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2673                 if (unlikely(all_pinned)) {
2674                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2675                         if (!cpus_empty(cpus))
2676                                 goto redo;
2677                         goto out_balanced;
2678                 }
2679         }
2680
2681         if (!ld_moved) {
2682                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2683                 sd->nr_balance_failed++;
2684
2685                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
2686
2687                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
2688
2689                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2690                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2691                          */
2692                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
2693                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2694                                 all_pinned = 1;
2695                                 goto out_one_pinned;
2696                         }
2697
2698                         if (!busiest->active_balance) {
2699                                 busiest->active_balance = 1;
2700                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2701                                 active_balance = 1;
2702                         }
2703                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2704                         if (active_balance)
2705                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2706
2707                         /*
2708                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2709                          * counter.
2710                          */
2711                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2712                 }
2713         } else
2714                 sd->nr_balance_failed = 0;
2715
2716         if (likely(!active_balance)) {
2717                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2718                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2719         } else {
2720                 /*
2721                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2722                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2723                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2724                  * move_tasks).
2725                  */
2726                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2727                         sd->balance_interval *= 2;
2728         }
2729
2730         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2731             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2732                 return -1;
2733         return ld_moved;
2734
2735 out_balanced:
2736         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
2737
2738         sd->nr_balance_failed = 0;
2739
2740 out_one_pinned:
2741         /* tune up the balancing interval */
2742         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
2743                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
2744                 sd->balance_interval *= 2;
2745
2746         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2747             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2748                 return -1;
2749         return 0;
2750 }
2751
2752 /*
2753  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2754  * tasks if there is an imbalance.
2755  *
2756  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
2757  * this_rq is locked.
2758  */
2759 static int
2760 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
2761 {
2762         struct sched_group *group;
2763         struct rq *busiest = NULL;
2764         unsigned long imbalance;
2765         int ld_moved = 0;
2766         int sd_idle = 0;
2767         int all_pinned = 0;
2768         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2769
2770         /*
2771          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2772          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2773          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2774          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2775          */
2776         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2777             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2778                 sd_idle = 1;
2779
2780         schedstat_inc(sd, lb_cnt[CPU_NEWLY_IDLE]);
2781 redo:
2782         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
2783                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
2784         if (!group) {
2785                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
2786                 goto out_balanced;
2787         }
2788
2789         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance,
2790                                 &cpus);
2791         if (!busiest) {
2792                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
2793                 goto out_balanced;
2794         }
2795
2796         BUG_ON(busiest == this_rq);
2797
2798         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
2799
2800         ld_moved = 0;
2801         if (busiest->nr_running > 1) {
2802                 /* Attempt to move tasks */
2803                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
2804                 /* this_rq->clock is already updated */
2805                 update_rq_clock(busiest);
2806                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2807                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
2808                                         &all_pinned);
2809                 spin_unlock(&busiest->lock);
2810
2811                 if (unlikely(all_pinned)) {
2812                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2813                         if (!cpus_empty(cpus))
2814                                 goto redo;
2815                 }
2816         }
2817
2818         if (!ld_moved) {
2819                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
2820                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2821                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2822                         return -1;
2823         } else
2824                 sd->nr_balance_failed = 0;
2825
2826         return ld_moved;
2827
2828 out_balanced:
2829         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
2830         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2831             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2832                 return -1;
2833         sd->nr_balance_failed = 0;
2834
2835         return 0;
2836 }
2837
2838 /*
2839  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
2840  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
2841  */
2842 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
2843 {
2844         struct sched_domain *sd;
2845         int pulled_task = -1;
2846         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
2847
2848         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2849                 unsigned long interval;
2850
2851                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2852                         continue;
2853
2854                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
2855                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
2856                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
2857                                                                 this_rq, sd);
2858
2859                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
2860                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
2861                         next_balance = sd->last_balance + interval;
2862                 if (pulled_task)
2863                         break;
2864         }
2865         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
2866                 /*
2867                  * We are going idle. next_balance may be set based on
2868                  * a busy processor. So reset next_balance.
2869                  */
2870                 this_rq->next_balance = next_balance;
2871         }
2872 }
2873
2874 /*
2875  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
2876  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
2877  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
2878  * logical imbalances.
2879  *
2880  * Called with busiest_rq locked.
2881  */
2882 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
2883 {
2884         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
2885         struct sched_domain *sd;
2886         struct rq *target_rq;
2887
2888         /* Is there any task to move? */
2889         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
2890                 return;
2891
2892         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
2893
2894         /*
2895          * This condition is "impossible", if it occurs
2896          * we need to fix it.  Originally reported by
2897          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
2898          */
2899         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
2900
2901         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
2902         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
2903         update_rq_clock(busiest_rq);
2904         update_rq_clock(target_rq);
2905
2906         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
2907         for_each_domain(target_cpu, sd) {
2908                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
2909                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
2910                                 break;
2911         }
2912
2913         if (likely(sd)) {
2914                 schedstat_inc(sd, alb_cnt);
2915
2916                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
2917                                   sd, CPU_IDLE))
2918                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
2919                 else
2920                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
2921         }
2922         spin_unlock(&target_rq->lock);
2923 }
2924
2925 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2926 static struct {
2927         atomic_t load_balancer;
2928         cpumask_t  cpu_mask;
2929 } nohz ____cacheline_aligned = {
2930         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
2931         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
2932 };
2933
2934 /*
2935  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
2936  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
2937  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
2938  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
2939  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
2940  * arrives...
2941  *
2942  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
2943  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
2944  * nohz.cpu_mask..
2945  *
2946  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
2947  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
2948  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
2949  * there is no need for ilb owner.
2950  *
2951  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
2952  * next busy scheduler_tick()
2953  */
2954 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
2955 {
2956         int cpu = smp_processor_id();
2957
2958         if (stop_tick) {
2959                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
2960                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
2961
2962                 /*
2963                  * If we are going offline and still the leader, give up!
2964                  */
2965                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
2966                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
2967                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
2968                                 BUG();
2969                         return 0;
2970                 }
2971
2972                 /* time for ilb owner also to sleep */
2973                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
2974                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2975                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
2976                         return 0;
2977                 }
2978
2979                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
2980                         /* make me the ilb owner */
2981                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
2982                                 return 1;
2983                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2984                         return 1;
2985         } else {
2986                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
2987                         return 0;
2988
2989                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
2990
2991                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2992                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
2993                                 BUG();
2994         }
2995         return 0;
2996 }
2997 #endif
2998
2999 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3000
3001 /*
3002  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3003  * and initiates a balancing operation if so.
3004  *
3005  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3006  */
3007 static inline void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3008 {
3009         int balance = 1;
3010         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3011         unsigned long interval;
3012         struct sched_domain *sd;
3013         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3014         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3015         int update_next_balance = 0;
3016
3017         for_each_domain(cpu, sd) {
3018                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3019                         continue;
3020
3021                 interval = sd->balance_interval;
3022                 if (idle != CPU_IDLE)
3023                         interval *= sd->busy_factor;
3024
3025                 /* scale ms to jiffies */
3026                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3027                 if (unlikely(!interval))
3028                         interval = 1;
3029                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3030                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3031
3032
3033                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3034                         if (!spin_trylock(&balancing))
3035                                 goto out;
3036                 }
3037
3038                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3039                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3040                                 /*
3041                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3042                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3043                                  * not idle.
3044                                  */
3045                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3046                         }
3047                         sd->last_balance = jiffies;
3048                 }
3049                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3050                         spin_unlock(&balancing);
3051 out:
3052                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3053                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3054                         update_next_balance = 1;
3055                 }
3056
3057                 /*
3058                  * Stop the load balance at this level. There is another
3059                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3060                  * actively.
3061                  */
3062                 if (!balance)
3063                         break;
3064         }
3065
3066         /*
3067          * next_balance will be updated only when there is a need.
3068          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3069          * updated.
3070          */
3071         if (likely(update_next_balance))
3072                 rq->next_balance = next_balance;
3073 }
3074
3075 /*
3076  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3077  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3078  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3079  */
3080 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3081 {
3082         int this_cpu = smp_processor_id();
3083         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3084         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3085                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3086
3087         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3088
3089 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3090         /*
3091          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3092          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3093          * stopped.
3094          */
3095         if (this_rq->idle_at_tick &&
3096             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3097                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3098                 struct rq *rq;
3099                 int balance_cpu;
3100
3101                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3102                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3103                         /*
3104                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3105                          * work being done for other cpus. Next load
3106                          * balancing owner will pick it up.
3107                          */
3108                         if (need_resched())
3109                                 break;
3110
3111                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3112
3113                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3114                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3115                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3116                 }
3117         }
3118 #endif
3119 }
3120
3121 /*
3122  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3123  *
3124  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3125  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3126  * if the whole system is idle.
3127  */
3128 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3129 {
3130 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3131         /*
3132          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3133          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3134          * load balancer.
3135          */
3136         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3137                 rq->in_nohz_recently = 0;
3138
3139                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3140                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3141                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3142                 }
3143
3144                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3145                         /*
3146                          * simple selection for now: Nominate the
3147                          * first cpu in the nohz list to be the next
3148                          * ilb owner.
3149                          *
3150                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3151                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3152                          */
3153                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3154
3155                         if (ilb != NR_CPUS)
3156                                 resched_cpu(ilb);
3157                 }
3158         }
3159
3160         /*
3161          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3162          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3163          */
3164         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3165             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3166                 resched_cpu(cpu);
3167                 return;
3168         }
3169
3170         /*
3171          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3172          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3173          */
3174         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3175             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3176                 return;
3177 #endif
3178         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3179                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3180 }
3181
3182 #else   /* CONFIG_SMP */
3183
3184 /*
3185  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3186  */
3187 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3188 {
3189 }
3190
3191 /* Avoid "used but not defined" warning on UP */
3192 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3193                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
3194                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3195                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
3196                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3197 {
3198         *load_moved = 0;
3199
3200         return 0;
3201 }
3202
3203 #endif
3204
3205 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3206
3207 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3208
3209 /*
3210  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3211  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3212  */
3213 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3214 {
3215         unsigned long flags;
3216         u64 ns, delta_exec;
3217         struct rq *rq;
3218
3219         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3220         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3221         if (rq->curr == p) {
3222                 update_rq_clock(rq);
3223                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3224                 if ((s64)delta_exec > 0)
3225                         ns += delta_exec;
3226         }
3227         task_rq_unlock(rq, &flags);
3228
3229         return ns;
3230 }
3231
3232 /*
3233  * Account user cpu time to a process.
3234  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3235  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3236  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3237  */
3238 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3239 {
3240         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3241         cputime64_t tmp;
3242
3243         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3244
3245         /* Add user time to cpustat. */
3246         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3247         if (TASK_NICE(p) > 0)
3248                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3249         else
3250                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3251 }
3252
3253 /*
3254  * Account system cpu time to a process.
3255  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3256  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3257  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3258  */
3259 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3260                          cputime_t cputime)
3261 {
3262         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3263         struct rq *rq = this_rq();
3264         cputime64_t tmp;
3265
3266         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3267
3268         /* Add system time to cpustat. */
3269         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3270         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3271                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3272         else if (softirq_count())
3273                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3274         else if (p != rq->idle)
3275                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3276         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3277                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3278         else
3279                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3280         /* Account for system time used */
3281         acct_update_integrals(p);
3282 }
3283
3284 /*
3285  * Account for involuntary wait time.
3286  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3287  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3288  */
3289 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3290 {
3291         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3292         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3293         struct rq *rq = this_rq();
3294
3295         if (p == rq->idle) {
3296                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3297                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3298                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3299                 else
3300                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3301         } else
3302                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3303 }
3304
3305 /*
3306  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3307  * We call it with interrupts disabled.
3308  *
3309  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3310  * timeslices.
3311  */
3312 void scheduler_tick(void)
3313 {
3314         int cpu = smp_processor_id();
3315         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3316         struct task_struct *curr = rq->curr;
3317         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
3318
3319         spin_lock(&rq->lock);
3320         __update_rq_clock(rq);
3321         /*
3322          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
3323          */
3324         if (unlikely(rq->clock < next_tick))
3325                 rq->clock = next_tick;
3326         rq->tick_timestamp = rq->clock;
3327         update_cpu_load(rq);
3328         if (curr != rq->idle) /* FIXME: needed? */
3329                 curr->sched_class->task_tick(rq, curr);
3330         spin_unlock(&rq->lock);
3331
3332 #ifdef CONFIG_SMP
3333         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3334         trigger_load_balance(rq, cpu);
3335 #endif
3336 }
3337
3338 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3339
3340 void fastcall add_preempt_count(int val)
3341 {
3342         /*
3343          * Underflow?
3344          */
3345         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3346                 return;
3347         preempt_count() += val;
3348         /*
3349          * Spinlock count overflowing soon?
3350          */
3351         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3352                                 PREEMPT_MASK - 10);
3353 }
3354 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3355
3356 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3357 {
3358         /*
3359          * Underflow?
3360          */
3361         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3362                 return;
3363         /*
3364          * Is the spinlock portion underflowing?
3365          */
3366         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3367                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3368                 return;
3369
3370         preempt_count() -= val;
3371 }
3372 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3373
3374 #endif
3375
3376 /*
3377  * Print scheduling while atomic bug:
3378  */
3379 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3380 {
3381         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/0x%08x/%d\n",
3382                 prev->comm, preempt_count(), prev->pid);
3383         debug_show_held_locks(prev);
3384         if (irqs_disabled())
3385                 print_irqtrace_events(prev);
3386         dump_stack();
3387 }
3388
3389 /*
3390  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3391  */
3392 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3393 {
3394         /*
3395          * Test if we are atomic.  Since do_exit() needs to call into
3396          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3397          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3398          */
3399         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
3400                 __schedule_bug(prev);
3401
3402         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3403
3404         schedstat_inc(this_rq(), sched_cnt);
3405 }
3406
3407 /*
3408  * Pick up the highest-prio task:
3409  */
3410 static inline struct task_struct *
3411 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3412 {
3413         struct sched_class *class;
3414         struct task_struct *p;
3415
3416         /*
3417          * Optimization: we know that if all tasks are in
3418          * the fair class we can call that function directly:
3419          */
3420         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3421                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3422                 if (likely(p))
3423                         return p;
3424         }
3425
3426         class = sched_class_highest;
3427         for ( ; ; ) {
3428                 p = class->pick_next_task(rq);
3429                 if (p)
3430                         return p;
3431                 /*
3432                  * Will never be NULL as the idle class always
3433                  * returns a non-NULL p:
3434                  */
3435                 class = class->next;
3436         }
3437 }
3438
3439 /*
3440  * schedule() is the main scheduler function.
3441  */
3442 asmlinkage void __sched schedule(void)
3443 {
3444         struct task_struct *prev, *next;
3445         long *switch_count;
3446         struct rq *rq;
3447         int cpu;
3448
3449 need_resched:
3450         preempt_disable();
3451         cpu = smp_processor_id();
3452         rq = cpu_rq(cpu);
3453         rcu_qsctr_inc(cpu);
3454         prev = rq->curr;
3455         switch_count = &prev->nivcsw;
3456
3457         release_kernel_lock(prev);
3458 need_resched_nonpreemptible:
3459
3460         schedule_debug(prev);
3461
3462         spin_lock_irq(&rq->lock);
3463         clear_tsk_need_resched(prev);
3464         __update_rq_clock(rq);
3465
3466         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3467                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3468                                 unlikely(signal_pending(prev)))) {
3469                         prev->state = TASK_RUNNING;
3470                 } else {
3471                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3472                 }
3473                 switch_count = &prev->nvcsw;
3474         }
3475
3476         if (unlikely(!rq->nr_running))
3477                 idle_balance(cpu, rq);
3478
3479         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3480         next = pick_next_task(rq, prev);
3481
3482         sched_info_switch(prev, next);
3483
3484         if (likely(prev != next)) {
3485                 rq->nr_switches++;
3486                 rq->curr = next;
3487                 ++*switch_count;
3488
3489                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3490         } else
3491                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3492
3493         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
3494                 cpu = smp_processor_id();
3495                 rq = cpu_rq(cpu);
3496                 goto need_resched_nonpreemptible;
3497         }
3498         preempt_enable_no_resched();
3499         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3500                 goto need_resched;
3501 }
3502 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3503
3504 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3505 /*
3506  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3507  * off of preempt_enable.  Kernel preemptions off return from interrupt
3508  * occur there and call schedule directly.
3509  */
3510 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3511 {
3512         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3513 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3514         struct task_struct *task = current;
3515         int saved_lock_depth;
3516 #endif
3517         /*
3518          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3519          * we do not want to preempt the current task.  Just return..
3520          */
3521         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3522                 return;
3523
3524 need_resched:
3525         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3526         /*
3527          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3528          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3529          * auto-release the semaphore:
3530          */
3531 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3532         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3533         task->lock_depth = -1;
3534 #endif
3535         schedule();
3536 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3537         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3538 #endif
3539         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3540
3541         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3542         barrier();
3543         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3544                 goto need_resched;
3545 }
3546 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3547
3548 /*
3549  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3550  * off of irq context.
3551  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3552  * protect us against recursive calling from irq.
3553  */
3554 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3555 {
3556         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3557 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3558         struct task_struct *task = current;
3559         int saved_lock_depth;
3560 #endif
3561         /* Catch callers which need to be fixed */
3562         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3563
3564 need_resched:
3565         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3566         /*
3567          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3568          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3569          * auto-release the semaphore:
3570          */
3571 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3572         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3573         task->lock_depth = -1;
3574 #endif
3575         local_irq_enable();
3576         schedule();
3577         local_irq_disable();
3578 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3579         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3580 #endif
3581         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3582
3583         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3584         barrier();
3585         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3586                 goto need_resched;
3587 }
3588
3589 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3590
3591 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
3592                           void *key)
3593 {
3594         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
3595 }
3596 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3597
3598 /*
3599  * The core wakeup function.  Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3600  * wake everything up.  If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3601  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3602  *
3603  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3604  * started to run but is not in state TASK_RUNNING.  try_to_wake_up() returns
3605  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3606  */
3607 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3608                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
3609 {
3610         wait_queue_t *curr, *next;
3611
3612         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3613                 unsigned flags = curr->flags;
3614
3615                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
3616                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3617                         break;
3618         }
3619 }
3620
3621 /**
3622  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3623  * @q: the waitqueue
3624  * @mode: which threads
3625  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3626  * @key: is directly passed to the wakeup function
3627  */
3628 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3629                         int nr_exclusive, void *key)
3630 {
3631         unsigned long flags;
3632
3633         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3634         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3635         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3636 }
3637 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3638
3639 /*
3640  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3641  */
3642 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3643 {
3644         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3645 }
3646
3647 /**
3648  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
3649  * @q: the waitqueue
3650  * @mode: which threads
3651  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3652  *
3653  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3654  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3655  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3656  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3657  *
3658  * On UP it can prevent extra preemption.
3659  */
3660 void fastcall
3661 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3662 {
3663         unsigned long flags;
3664         int sync = 1;
3665
3666         if (unlikely(!q))
3667                 return;
3668
3669         if (unlikely(!nr_exclusive))
3670                 sync = 0;
3671
3672         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3673         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
3674         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3675 }
3676 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3677
3678 void fastcall complete(struct completion *x)
3679 {
3680         unsigned long flags;
3681
3682         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3683         x->done++;
3684         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3685                          1, 0, NULL);
3686         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3687 }
3688 EXPORT_SYMBOL(complete);
3689
3690 void fastcall complete_all(struct completion *x)
3691 {
3692         unsigned long flags;
3693
3694         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3695         x->done += UINT_MAX/2;
3696         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3697                          0, 0, NULL);
3698         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3699 }
3700 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3701
3702 void fastcall __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3703 {
3704         might_sleep();
3705
3706         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3707         if (!x->done) {
3708                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3709
3710                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3711                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3712                 do {
3713                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3714                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3715                         schedule();
3716                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3717                 } while (!x->done);
3718                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3719         }
3720         x->done--;
3721         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3722 }
3723 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3724
3725 unsigned long fastcall __sched
3726 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3727 {
3728         might_sleep();
3729
3730         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3731         if (!x->done) {
3732                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3733
3734                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3735                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3736                 do {
3737                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3738                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3739                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3740                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3741                         if (!timeout) {
3742                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3743                                 goto out;
3744                         }
3745                 } while (!x->done);
3746                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3747         }
3748         x->done--;
3749 out:
3750         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3751         return timeout;
3752 }
3753 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3754
3755 int fastcall __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3756 {
3757         int ret = 0;
3758
3759         might_sleep();
3760
3761         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3762         if (!x->done) {
3763                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3764
3765                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3766                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3767                 do {
3768                         if (signal_pending(current)) {
3769                                 ret = -ERESTARTSYS;
3770                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3771                                 goto out;
3772                         }
3773                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3774                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3775                         schedule();
3776                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3777                 } while (!x->done);
3778                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3779         }
3780         x->done--;
3781 out:
3782         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3783
3784         return ret;
3785 }
3786 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3787
3788 unsigned long fastcall __sched
3789 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3790                                           unsigned long timeout)
3791 {
3792         might_sleep();
3793
3794         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3795         if (!x->done) {
3796                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3797
3798                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3799                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3800                 do {
3801                         if (signal_pending(current)) {
3802                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3803                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3804                                 goto out;
3805                         }
3806                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3807                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3808                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3809                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3810                         if (!timeout) {
3811                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3812                                 goto out;
3813                         }
3814                 } while (!x->done);
3815                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3816         }
3817         x->done--;
3818 out:
3819         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3820         return timeout;
3821 }
3822 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3823
3824 static inline void
3825 sleep_on_head(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait, unsigned long *flags)
3826 {
3827         spin_lock_irqsave(&q->lock, *flags);
3828         __add_wait_queue(q, wait);
3829         spin_unlock(&q->lock);
3830 }
3831
3832 static inline void
3833 sleep_on_tail(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait, unsigned long *flags)
3834 {
3835         spin_lock_irq(&q->lock);
3836         __remove_wait_queue(q, wait);
3837         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, *flags);
3838 }
3839
3840 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3841 {
3842         unsigned long flags;
3843         wait_queue_t wait;
3844
3845         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3846
3847         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3848
3849         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3850         schedule();
3851         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3852 }
3853 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3854
3855 long __sched
3856 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3857 {
3858         unsigned long flags;
3859         wait_queue_t wait;
3860
3861         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3862
3863         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3864
3865         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3866         timeout = schedule_timeout(timeout);
3867         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3868
3869         return timeout;
3870 }
3871 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3872
3873 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3874 {
3875         unsigned long flags;
3876         wait_queue_t wait;
3877
3878         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3879
3880         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3881
3882         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3883         schedule();
3884         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3885 }
3886 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3887
3888 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3889 {
3890         unsigned long flags;
3891         wait_queue_t wait;
3892
3893         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3894
3895         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3896
3897         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3898         timeout = schedule_timeout(timeout);
3899         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3900
3901         return timeout;
3902 }
3903 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3904
3905 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3906
3907 /*
3908  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3909  * @p: task
3910  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3911  *
3912  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3913  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3914  *
3915  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3916  */
3917 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3918 {
3919         unsigned long flags;
3920         int oldprio, on_rq;
3921         struct rq *rq;
3922
3923         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3924
3925         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3926         update_rq_clock(rq);
3927
3928         oldprio = p->prio;
3929         on_rq = p->se.on_rq;
3930         if (on_rq)
3931                 dequeue_task(rq, p, 0);
3932
3933         if (rt_prio(prio))
3934                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3935         else
3936                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3937
3938         p->prio = prio;
3939
3940         if (on_rq) {
3941                 enqueue_task(rq, p, 0);
3942                 /*
3943                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
3944                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
3945                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
3946                  */
3947                 if (task_running(rq, p)) {
3948                         if (p->prio > oldprio)
3949                                 resched_task(rq->curr);
3950                 } else {
3951                         check_preempt_curr(rq, p);
3952                 }
3953         }
3954         task_rq_unlock(rq, &flags);
3955 }
3956
3957 #endif
3958
3959 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3960 {
3961         int old_prio, delta, on_rq;
3962         unsigned long flags;
3963         struct rq *rq;
3964
3965         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3966                 return;
3967         /*
3968          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3969          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3970          */
3971         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3972         update_rq_clock(rq);
3973         /*
3974          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3975          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3976          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3977          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3978          */
3979         if (task_has_rt_policy(p)) {
3980                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3981                 goto out_unlock;
3982         }
3983         on_rq = p->se.on_rq;
3984         if (on_rq) {
3985                 dequeue_task(rq, p, 0);
3986                 dec_load(rq, p);
3987         }
3988
3989         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3990         set_load_weight(p);
3991         old_prio = p->prio;
3992         p->prio = effective_prio(p);
3993         delta = p->prio - old_prio;
3994
3995         if (on_rq) {
3996                 enqueue_task(rq, p, 0);
3997                 inc_load(rq, p);
3998                 /*
3999                  * If the task increased its priority or is running and
4000                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4001                  */
4002                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4003                         resched_task(rq->curr);
4004         }
4005 out_unlock:
4006         task_rq_unlock(rq, &flags);
4007 }
4008 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4009
4010 /*
4011  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4012  * @p: task
4013  * @nice: nice value
4014  */
4015 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4016 {
4017         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4018         int nice_rlim = 20 - nice;
4019
4020         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4021                 capable(CAP_SYS_NICE));
4022 }
4023
4024 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4025
4026 /*
4027  * sys_nice - change the priority of the current process.
4028  * @increment: priority increment
4029  *
4030  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4031  * does similar things.
4032  */
4033 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4034 {
4035         long nice, retval;
4036
4037         /*
4038          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4039          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4040          * and we have a single winner.
4041          */
4042         if (increment < -40)
4043                 increment = -40;
4044         if (increment > 40)
4045                 increment = 40;
4046
4047         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4048         if (nice < -20)
4049                 nice = -20;
4050         if (nice > 19)
4051                 nice = 19;
4052
4053         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4054                 return -EPERM;
4055
4056         retval = security_task_setnice(current, nice);
4057         if (retval)
4058                 return retval;
4059
4060         set_user_nice(current, nice);
4061         return 0;
4062 }
4063
4064 #endif
4065
4066 /**
4067  * task_prio - return the priority value of a given task.
4068  * @p: the task in question.
4069  *
4070  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4071  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4072  * around 0, value goes from -16 to +15.
4073  */
4074 int task_prio(const struct task_struct *p)
4075 {
4076         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4077 }
4078
4079 /**
4080  * task_nice - return the nice value of a given task.
4081  * @p: the task in question.
4082  */
4083 int task_nice(const struct task_struct *p)
4084 {
4085         return TASK_NICE(p);
4086 }
4087 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4088
4089 /**
4090  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4091  * @cpu: the processor in question.
4092  */
4093 int idle_cpu(int cpu)
4094 {
4095         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4096 }
4097
4098 /**
4099  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4100  * @cpu: the processor in question.
4101  */
4102 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4103 {
4104         return cpu_rq(cpu)->idle;
4105 }
4106
4107 /**
4108  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4109  * @pid: the pid in question.
4110  */
4111 static inline struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4112 {
4113         return pid ? find_task_by_pid(pid) : current;
4114 }
4115
4116 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4117 static void
4118 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4119 {
4120         BUG_ON(p->se.on_rq);
4121
4122         p->policy = policy;
4123         switch (p->policy) {
4124         case SCHED_NORMAL:
4125         case SCHED_BATCH:
4126         case SCHED_IDLE:
4127                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4128                 break;
4129         case SCHED_FIFO:
4130         case SCHED_RR:
4131                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4132                 break;
4133         }
4134
4135         p->rt_priority = prio;
4136         p->normal_prio = normal_prio(p);
4137         /* we are holding p->pi_lock already */
4138         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4139         set_load_weight(p);
4140 }
4141
4142 /**
4143  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4144  * @p: the task in question.
4145  * @policy: new policy.
4146  * @param: structure containing the new RT priority.
4147  *
4148  * NOTE that the task may be already dead.
4149  */
4150 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4151                        struct sched_param *param)
4152 {
4153         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq;
4154         unsigned long flags;
4155         struct rq *rq;
4156
4157         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4158         BUG_ON(in_interrupt());
4159 recheck:
4160         /* double check policy once rq lock held */
4161         if (policy < 0)
4162                 policy = oldpolicy = p->policy;
4163         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4164                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4165                         policy != SCHED_IDLE)
4166                 return -EINVAL;
4167         /*
4168          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4169          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4170          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4171          */
4172         if (param->sched_priority < 0 ||
4173             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4174             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4175                 return -EINVAL;
4176         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4177                 return -EINVAL;
4178
4179         /*
4180          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4181          */
4182         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4183                 if (rt_policy(policy)) {
4184                         unsigned long rlim_rtprio;
4185
4186                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4187                                 return -ESRCH;
4188                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4189                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4190
4191                         /* can't set/change the rt policy */
4192                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4193                                 return -EPERM;
4194
4195                         /* can't increase priority */
4196                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4197                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4198                                 return -EPERM;
4199                 }
4200                 /*
4201                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4202                  * move out of SCHED_IDLE either:
4203                  */
4204                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4205                         return -EPERM;
4206
4207                 /* can't change other user's priorities */
4208                 if ((current->euid != p->euid) &&
4209                     (current->euid != p->uid))
4210                         return -EPERM;
4211         }
4212
4213         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4214         if (retval)
4215                 return retval;
4216         /*
4217          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4218          * changing the priority of the task:
4219          */
4220         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4221         /*
4222          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4223          * runqueue lock must be held.
4224          */
4225         rq = __task_rq_lock(p);
4226         /* recheck policy now with rq lock held */
4227         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4228                 policy = oldpolicy = -1;
4229                 __task_rq_unlock(rq);
4230                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4231                 goto recheck;
4232         }
4233         update_rq_clock(rq);
4234         on_rq = p->se.on_rq;
4235         if (on_rq)
4236                 deactivate_task(rq, p, 0);
4237         oldprio = p->prio;
4238         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4239         if (on_rq) {
4240                 activate_task(rq, p, 0);
4241                 /*
4242                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4243                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4244                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4245                  */
4246                 if (task_running(rq, p)) {
4247                         if (p->prio > oldprio)
4248                                 resched_task(rq->curr);
4249                 } else {
4250                         check_preempt_curr(rq, p);
4251                 }
4252         }
4253         __task_rq_unlock(rq);
4254         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4255
4256         rt_mutex_adjust_pi(p);
4257
4258         return 0;
4259 }
4260 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4261
4262 static int
4263 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4264 {
4265         struct sched_param lparam;
4266         struct task_struct *p;
4267         int retval;
4268
4269         if (!param || pid < 0)
4270                 return -EINVAL;
4271         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4272                 return -EFAULT;
4273
4274         rcu_read_lock();
4275         retval = -ESRCH;
4276         p = find_process_by_pid(pid);
4277         if (p != NULL)
4278                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4279         rcu_read_unlock();
4280
4281         return retval;
4282 }
4283
4284 /**
4285  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4286  * @pid: the pid in question.
4287  * @policy: new policy.
4288  * @param: structure containing the new RT priority.
4289  */
4290 asmlinkage long sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,
4291                                        struct sched_param __user *param)
4292 {
4293         /* negative values for policy are not valid */
4294         if (policy < 0)
4295                 return -EINVAL;
4296
4297         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4298 }
4299
4300 /**
4301  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4302  * @pid: the pid in question.
4303  * @param: structure containing the new RT priority.
4304  */
4305 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4306 {
4307         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4308 }
4309
4310 /**
4311  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4312  * @pid: the pid in question.
4313  */
4314 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4315 {
4316         struct task_struct *p;
4317         int retval = -EINVAL;
4318
4319         if (pid < 0)
4320                 goto out_nounlock;
4321
4322         retval = -ESRCH;
4323         read_lock(&tasklist_lock);
4324         p = find_process_by_pid(pid);
4325         if (p) {
4326                 retval = security_task_getscheduler(p);
4327                 if (!retval)
4328                         retval = p->policy;
4329         }
4330         read_unlock(&tasklist_lock);
4331
4332 out_nounlock:
4333         return retval;
4334 }
4335
4336 /**
4337  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4338  * @pid: the pid in question.
4339  * @param: structure containing the RT priority.
4340  */
4341 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4342 {
4343         struct sched_param lp;
4344         struct task_struct *p;
4345         int retval = -EINVAL;
4346
4347         if (!param || pid < 0)
4348                 goto out_nounlock;
4349
4350         read_lock(&tasklist_lock);
4351         p = find_process_by_pid(pid);
4352         retval = -ESRCH;
4353         if (!p)
4354                 goto out_unlock;
4355
4356         retval = security_task_getscheduler(p);
4357         if (retval)
4358                 goto out_unlock;
4359
4360         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4361         read_unlock(&tasklist_lock);
4362
4363         /*
4364          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4365          */
4366         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4367
4368 out_nounlock:
4369         return retval;
4370
4371 out_unlock:
4372         read_unlock(&tasklist_lock);
4373         return retval;
4374 }
4375
4376 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4377 {
4378         cpumask_t cpus_allowed;
4379         struct task_struct *p;
4380         int retval;
4381
4382         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4383         read_lock(&tasklist_lock);
4384
4385         p = find_process_by_pid(pid);
4386         if (!p) {
4387                 read_unlock(&tasklist_lock);
4388                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4389                 return -ESRCH;
4390         }
4391
4392         /*
4393          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4394          * tasklist_lock held.  We will bump the task_struct's
4395          * usage count and then drop tasklist_lock.
4396          */
4397         get_task_struct(p);
4398         read_unlock(&tasklist_lock);
4399
4400         retval = -EPERM;
4401         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4402                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4403                 goto out_unlock;
4404
4405         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4406         if (retval)
4407                 goto out_unlock;
4408
4409         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4410         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4411         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4412
4413 out_unlock:
4414         put_task_struct(p);
4415         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4416         return retval;
4417 }
4418
4419 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4420                              cpumask_t *new_mask)
4421 {
4422         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4423                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4424         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4425                 len = sizeof(cpumask_t);
4426         }
4427         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4428 }
4429
4430 /**
4431  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4432  * @pid: pid of the process
4433  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4434  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4435  */
4436 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4437                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4438 {
4439         cpumask_t new_mask;
4440         int retval;
4441
4442         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4443         if (retval)
4444                 return retval;
4445
4446         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4447 }
4448
4449 /*
4450  * Represents all cpu's present in the system
4451  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4452  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4453  * method, such as ACPI for e.g.
4454  */
4455
4456 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4457 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4458
4459 #ifndef CONFIG_SMP
4460 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4461 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4462
4463 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4464 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4465 #endif
4466
4467 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4468 {
4469         struct task_struct *p;
4470         int retval;
4471
4472         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4473         read_lock(&tasklist_lock);
4474
4475         retval = -ESRCH;
4476         p = find_process_by_pid(pid);
4477         if (!p)
4478                 goto out_unlock;
4479
4480         retval = security_task_getscheduler(p);
4481         if (retval)
4482                 goto out_unlock;
4483
4484         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4485
4486 out_unlock:
4487         read_unlock(&tasklist_lock);
4488         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4489
4490         return retval;
4491 }
4492
4493 /**
4494  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4495  * @pid: pid of the process
4496  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4497  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4498  */
4499 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4500                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4501 {
4502         int ret;
4503         cpumask_t mask;
4504
4505         if (len < sizeof(cpumask_t))
4506                 return -EINVAL;
4507
4508         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4509         if (ret < 0)
4510                 return ret;
4511
4512         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4513                 return -EFAULT;
4514
4515         return sizeof(cpumask_t);
4516 }
4517
4518 /**
4519  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4520  *
4521  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4522  * other threads running on this CPU then this function will return.
4523  */
4524 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4525 {
4526         struct rq *rq = this_rq_lock();
4527
4528         schedstat_inc(rq, yld_cnt);
4529         current->sched_class->yield_task(rq, current);
4530
4531         /*
4532          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4533          * no need to preempt or enable interrupts:
4534          */
4535         __release(rq->lock);
4536         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4537         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4538         preempt_enable_no_resched();
4539
4540         schedule();
4541
4542         return 0;
4543 }
4544
4545 static void __cond_resched(void)
4546 {
4547 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4548         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4549 #endif
4550         /*
4551          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4552          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4553          * cond_resched() call.
4554          */
4555         do {
4556                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4557                 schedule();
4558                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4559         } while (need_resched());
4560 }
4561
4562 int __sched cond_resched(void)
4563 {
4564         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4565                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4566                 __cond_resched();
4567                 return 1;
4568         }
4569         return 0;
4570 }
4571 EXPORT_SYMBOL(cond_resched);
4572
4573 /*
4574  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4575  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4576  *
4577  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT.  We do strange low-level
4578  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4579  * spin_unlock(), once by hand).
4580  */
4581 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4582 {
4583         int ret = 0;
4584
4585         if (need_lockbreak(lock)) {
4586                 spin_unlock(lock);
4587                 cpu_relax();
4588                 ret = 1;
4589                 spin_lock(lock);
4590         }
4591         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4592                 spin_release(&lock->dep_map, 1, _THIS_IP_);
4593                 _raw_spin_unlock(lock);
4594                 preempt_enable_no_resched();
4595                 __cond_resched();
4596                 ret = 1;
4597                 spin_lock(lock);
4598         }
4599         return ret;
4600 }
4601 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4602
4603 int __sched cond_resched_softirq(void)
4604 {
4605         BUG_ON(!in_softirq());
4606
4607         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4608                 local_bh_enable();
4609                 __cond_resched();
4610                 local_bh_disable();
4611                 return 1;
4612         }
4613         return 0;
4614 }
4615 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4616
4617 /**
4618  * yield - yield the current processor to other threads.
4619  *
4620  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4621  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4622  */
4623 void __sched yield(void)
4624 {
4625         set_current_state(TASK_RUNNING);
4626         sys_sched_yield();
4627 }
4628 EXPORT_SYMBOL(yield);
4629
4630 /*
4631  * This task is about to go to sleep on IO.  Increment rq->nr_iowait so
4632  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4633  *
4634  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4635  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4636  */
4637 void __sched io_schedule(void)
4638 {
4639         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4640
4641         delayacct_blkio_start();
4642         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4643         schedule();
4644         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4645         delayacct_blkio_end();
4646 }
4647 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4648
4649 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4650 {
4651         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4652         long ret;
4653
4654         delayacct_blkio_start();
4655         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4656         ret = schedule_timeout(timeout);
4657         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4658         delayacct_blkio_end();
4659         return ret;
4660 }
4661
4662 /**
4663  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4664  * @policy: scheduling class.
4665  *
4666  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4667  * by a given scheduling class.
4668  */
4669 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
4670 {
4671         int ret = -EINVAL;
4672
4673         switch (policy) {
4674         case SCHED_FIFO:
4675         case SCHED_RR:
4676                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4677                 break;
4678         case SCHED_NORMAL:
4679         case SCHED_BATCH:
4680         case SCHED_IDLE:
4681                 ret = 0;
4682                 break;
4683         }
4684         return ret;
4685 }
4686
4687 /**
4688  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4689  * @policy: scheduling class.
4690  *
4691  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4692  * by a given scheduling class.
4693  */
4694 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
4695 {
4696         int ret = -EINVAL;
4697
4698         switch (policy) {
4699         case SCHED_FIFO:
4700         case SCHED_RR:
4701                 ret = 1;
4702                 break;
4703         case SCHED_NORMAL:
4704         case SCHED_BATCH:
4705         case SCHED_IDLE:
4706                 ret = 0;
4707         }
4708         return ret;
4709 }
4710
4711 /**
4712  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4713  * @pid: pid of the process.
4714  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4715  *
4716  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4717  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4718  */
4719 asmlinkage
4720 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
4721 {
4722         struct task_struct *p;
4723         int retval = -EINVAL;
4724         struct timespec t;
4725
4726         if (pid < 0)
4727                 goto out_nounlock;
4728
4729         retval = -ESRCH;
4730         read_lock(&tasklist_lock);
4731         p = find_process_by_pid(pid);
4732         if (!p)
4733                 goto out_unlock;
4734
4735         retval = security_task_getscheduler(p);
4736         if (retval)
4737                 goto out_unlock;
4738
4739         jiffies_to_timespec(p->policy == SCHED_FIFO ?
4740                                 0 : static_prio_timeslice(p->static_prio), &t);
4741         read_unlock(&tasklist_lock);
4742         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4743 out_nounlock:
4744         return retval;
4745 out_unlock:
4746         read_unlock(&tasklist_lock);
4747         return retval;
4748 }
4749
4750 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
4751
4752 static void show_task(struct task_struct *p)
4753 {
4754         unsigned long free = 0;
4755         unsigned state;
4756
4757         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4758         printk("%-13.13s %c", p->comm,
4759                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4760 #if BITS_PER_LONG == 32
4761         if (state == TASK_RUNNING)
4762                 printk(" running  ");
4763         else
4764                 printk(" %08lx ", thread_saved_pc(p));
4765 #else
4766         if (state == TASK_RUNNING)
4767                 printk("  running task    ");
4768         else
4769                 printk(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
4770 #endif
4771 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4772         {
4773                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
4774                 while (!*n)
4775                         n++;
4776                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
4777         }
4778 #endif
4779         printk("%5lu %5d %6d\n", free, p->pid, p->parent->pid);
4780
4781         if (state != TASK_RUNNING)
4782                 show_stack(p, NULL);
4783 }
4784
4785 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4786 {
4787         struct task_struct *g, *p;
4788
4789 #if BITS_PER_LONG == 32
4790         printk(KERN_INFO
4791                 "  task                PC stack   pid father\n");
4792 #else
4793         printk(KERN_INFO
4794                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4795 #endif
4796         read_lock(&tasklist_lock);
4797         do_each_thread(g, p) {
4798                 /*
4799                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4800                  * console might take alot of time:
4801                  */
4802                 touch_nmi_watchdog();
4803                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4804                         show_task(p);
4805         } while_each_thread(g, p);
4806
4807         touch_all_softlockup_watchdogs();
4808
4809 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4810         sysrq_sched_debug_show();
4811 #endif
4812         read_unlock(&tasklist_lock);
4813         /*
4814          * Only show locks if all tasks are dumped:
4815          */
4816         if (state_filter == -1)
4817                 debug_show_all_locks();
4818 }
4819
4820 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4821 {
4822         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4823 }
4824
4825 /**
4826  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4827  * @idle: task in question
4828  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4829  *
4830  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4831  * flag, to make booting more robust.
4832  */
4833 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4834 {
4835         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4836         unsigned long flags;
4837
4838         __sched_fork(idle);
4839         idle->se.exec_start = sched_clock();
4840
4841         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
4842         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
4843         __set_task_cpu(idle, cpu);
4844
4845         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4846         rq->curr = rq->idle = idle;
4847 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
4848         idle->oncpu = 1;
4849 #endif
4850         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4851
4852         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4853 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
4854         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
4855 #else
4856         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4857 #endif
4858         /*
4859          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4860          */
4861         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4862 }
4863
4864 /*
4865  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
4866  * indicates which cpus entered this state. This is used
4867  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
4868  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
4869  * always be CPU_MASK_NONE.
4870  */
4871 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
4872
4873 #ifdef CONFIG_SMP
4874 /*
4875  * This is how migration works:
4876  *
4877  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
4878  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
4879  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
4880  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
4881  *    thread off the CPU)
4882  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
4883  *    task is still in the wrong runqueue.
4884  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4885  *    it and puts it into the right queue.
4886  * 6) migration thread up()s the semaphore.
4887  * 7) we wake up and the migration is done.
4888  */
4889
4890 /*
4891  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4892  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4893  * is removed from the allowed bitmask.
4894  *
4895  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4896  * task must not exit() & deallocate itself prematurely.  The
4897  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4898  */
4899 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
4900 {
4901         struct migration_req req;
4902         unsigned long flags;
4903         struct rq *rq;
4904         int ret = 0;
4905
4906         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4907         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
4908                 ret = -EINVAL;
4909                 goto out;
4910         }
4911
4912         p->cpus_allowed = new_mask;
4913         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4914         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
4915                 goto out;
4916
4917         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
4918                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4919                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4920                 wake_up_process(rq->migration_thread);
4921                 wait_for_completion(&req.done);
4922                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4923                 return 0;
4924         }
4925 out:
4926         task_rq_unlock(rq, &flags);
4927
4928         return ret;
4929 }
4930 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
4931
4932 /*
4933  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu.  We're doing
4934  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4935  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4936  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4937  *
4938  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4939  * as the task is no longer on this CPU.
4940  *
4941  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4942  */
4943 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4944 {
4945         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4946         int ret = 0, on_rq;
4947
4948         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
4949                 return ret;
4950
4951         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4952         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4953
4954         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4955         /* Already moved. */
4956         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4957                 goto out;
4958         /* Affinity changed (again). */
4959         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
4960                 goto out;
4961
4962         on_rq = p->se.on_rq;
4963         if (on_rq)
4964                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
4965
4966         set_task_cpu(p, dest_cpu);
4967         if (on_rq) {
4968                 activate_task(rq_dest, p, 0);
4969                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
4970         }
4971         ret = 1;
4972 out:
4973         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4974         return ret;
4975 }
4976
4977 /*
4978  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
4979  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
4980  * another runqueue.
4981  */
4982 static int migration_thread(void *data)
4983 {
4984         int cpu = (long)data;
4985         struct rq *rq;
4986
4987         rq = cpu_rq(cpu);
4988         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
4989
4990         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4991         while (!kthread_should_stop()) {
4992                 struct migration_req *req;
4993                 struct list_head *head;
4994
4995                 spin_lock_irq(&rq->lock);
4996
4997                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
4998                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
4999                         goto wait_to_die;
5000                 }
5001
5002                 if (rq->active_balance) {
5003                         active_load_balance(rq, cpu);
5004                         rq->active_balance = 0;
5005                 }
5006
5007                 head = &rq->migration_queue;
5008
5009                 if (list_empty(head)) {
5010                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5011                         schedule();
5012                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5013                         continue;
5014                 }
5015                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5016                 list_del_init(head->next);
5017
5018                 spin_unlock(&rq->lock);
5019                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5020                 local_irq_enable();
5021
5022                 complete(&req->done);
5023         }
5024         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5025         return 0;
5026
5027 wait_to_die:
5028         /* Wait for kthread_stop */
5029         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5030         while (!kthread_should_stop()) {
5031                 schedule();
5032                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5033         }
5034         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5035         return 0;
5036 }
5037
5038 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5039 /*
5040  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if neccessary.
5041  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5042  */
5043 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5044 {
5045         unsigned long flags;
5046         cpumask_t mask;
5047         struct rq *rq;
5048         int dest_cpu;
5049
5050 restart:
5051         /* On same node? */
5052         mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5053         cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5054         dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5055
5056         /* On any allowed CPU? */
5057         if (dest_cpu == NR_CPUS)
5058                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5059
5060         /* No more Mr. Nice Guy. */
5061         if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5062                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5063                 cpus_setall(p->cpus_allowed);
5064                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5065                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5066
5067                 /*
5068                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
5069                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
5070                  * leave kernel.
5071                  */
5072                 if (p->mm && printk_ratelimit())
5073                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5074                                "longer affine to cpu%d\n",
5075                                p->pid, p->comm, dead_cpu);
5076         }
5077         if (!__migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu))
5078                 goto restart;
5079 }
5080
5081 /*
5082  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5083  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5084  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5085  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5086  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5087  */
5088 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5089 {
5090         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5091         unsigned long flags;
5092
5093         local_irq_save(flags);
5094         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5095         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5096         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5097         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5098         local_irq_restore(flags);
5099 }
5100
5101 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5102 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5103 {
5104         struct task_struct *p, *t;
5105
5106         write_lock_irq(&tasklist_lock);
5107
5108         do_each_thread(t, p) {
5109                 if (p == current)
5110                         continue;
5111
5112                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5113                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5114         } while_each_thread(t, p);
5115
5116         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
5117 }
5118
5119 /*
5120  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5121  * It does so by boosting its priority to highest possible and adding it to
5122  * the _front_ of the runqueue. Used by CPU offline code.
5123  */
5124 void sched_idle_next(void)
5125 {
5126         int this_cpu = smp_processor_id();
5127         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5128         struct task_struct *p = rq->idle;
5129         unsigned long flags;
5130
5131         /* cpu has to be offline */
5132         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5133
5134         /*
5135          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5136          * and interrupts disabled on the current cpu.
5137          */
5138         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5139
5140         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5141
5142         /* Add idle task to the _front_ of its priority queue: */
5143         activate_idle_task(p, rq);
5144
5145         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5146 }
5147
5148 /*
5149  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5150  * offline.
5151  */
5152 void idle_task_exit(void)
5153 {
5154         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5155
5156         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5157
5158         if (mm != &init_mm)
5159                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5160         mmdrop(mm);
5161 }
5162
5163 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5164 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5165 {
5166         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5167
5168         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5169         BUG_ON(p->exit_state != EXIT_ZOMBIE && p->exit_state != EXIT_DEAD);
5170
5171         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5172         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5173
5174         get_task_struct(p);
5175
5176         /*
5177          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5178          * that's OK.  No task can be added to this CPU, so iteration is
5179          * fine.
5180          * NOTE: interrupts should be left disabled  --dev@
5181          */
5182         spin_unlock(&rq->lock);
5183         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5184         spin_lock(&rq->lock);
5185
5186         put_task_struct(p);
5187 }
5188
5189 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5190 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5191 {
5192         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5193         struct task_struct *next;
5194
5195         for ( ; ; ) {
5196                 if (!rq->nr_running)
5197                         break;
5198                 update_rq_clock(rq);
5199                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5200                 if (!next)
5201                         break;
5202                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5203
5204         }
5205 }
5206 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5207
5208 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5209
5210 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5211         {
5212                 .procname       = "sched_domain",
5213                 .mode           = 0555,
5214         },
5215         {0,},
5216 };
5217
5218 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5219         {
5220                 .ctl_name       = CTL_KERN,
5221                 .procname       = "kernel",
5222                 .mode           = 0555,
5223                 .child          = sd_ctl_dir,
5224         },
5225         {0,},
5226 };
5227
5228 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5229 {
5230         struct ctl_table *entry =
5231                 kmalloc(n * sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5232
5233         BUG_ON(!entry);
5234         memset(entry, 0, n * sizeof(struct ctl_table));
5235
5236         return entry;
5237 }
5238
5239 static void
5240 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5241                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5242                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5243 {
5244         entry->procname = procname;
5245         entry->data = data;
5246         entry->maxlen = maxlen;
5247         entry->mode = mode;
5248         entry->proc_handler = proc_handler;
5249 }
5250
5251 static struct ctl_table *
5252 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5253 {
5254         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5255
5256         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5257                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5258         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5259                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5260         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5261                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5262         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5263                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5264         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5265                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5266         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5267                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5268         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5269                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5270         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5271                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5272         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5273                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5274         set_table_entry(&table[10], "cache_nice_tries",
5275                 &sd->cache_nice_tries,
5276                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5277         set_table_entry(&table[12], "flags", &sd->flags,
5278                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5279
5280         return table;
5281 }
5282
5283 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5284 {
5285         struct ctl_table *entry, *table;
5286         struct sched_domain *sd;
5287         int domain_num = 0, i;
5288         char buf[32];
5289
5290         for_each_domain(cpu, sd)
5291                 domain_num++;
5292         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5293
5294         i = 0;
5295         for_each_domain(cpu, sd) {
5296                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5297                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5298                 entry->mode = 0555;
5299                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5300                 entry++;
5301                 i++;
5302         }
5303         return table;
5304 }
5305
5306 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5307 static void init_sched_domain_sysctl(void)
5308 {
5309         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5310         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5311         char buf[32];
5312
5313         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5314
5315         for (i = 0; i < cpu_num; i++, entry++) {
5316                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5317                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5318                 entry->mode = 0555;
5319                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5320         }
5321         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5322 }
5323 #else
5324 static void init_sched_domain_sysctl(void)
5325 {
5326 }
5327 #endif
5328
5329 /*
5330  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5331  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5332  */
5333 static int __cpuinit
5334 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5335 {
5336         struct task_struct *p;
5337         int cpu = (long)hcpu;
5338         unsigned long flags;
5339         struct rq *rq;
5340
5341         switch (action) {
5342         case CPU_LOCK_ACQUIRE:
5343                 mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
5344                 break;
5345
5346         case CPU_UP_PREPARE:
5347         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5348                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5349                 if (IS_ERR(p))
5350                         return NOTIFY_BAD;
5351                 kthread_bind(p, cpu);
5352                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5353                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5354                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5355                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5356                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5357                 break;
5358
5359         case CPU_ONLINE:
5360         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5361                 /* Strictly unneccessary, as first user will wake it. */
5362                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5363                 break;
5364
5365 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5366         case CPU_UP_CANCELED:
5367         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5368                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5369                         break;
5370                 /* Unbind it from offline cpu so it can run.  Fall thru. */
5371                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5372                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5373                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5374                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5375                 break;
5376
5377         case CPU_DEAD:
5378         case CPU_DEAD_FROZEN:
5379                 migrate_live_tasks(cpu);
5380                 rq = cpu_rq(cpu);
5381                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5382                 rq->migration_thread = NULL;
5383                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5384                 rq = task_rq_lock(rq->idle, &flags);
5385                 update_rq_clock(rq);
5386                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5387                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5388                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5389                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5390                 migrate_dead_tasks(cpu);
5391                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5392                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5393                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5394
5395                 /* No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5396                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex.  Just wake up
5397                  * the requestors. */
5398                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5399                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5400                         struct migration_req *req;
5401
5402                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5403                                          struct migration_req, list);
5404                         list_del_init(&req->list);
5405                         complete(&req->done);
5406                 }
5407                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5408                 break;
5409 #endif
5410         case CPU_LOCK_RELEASE:
5411                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
5412                 break;
5413         }
5414         return NOTIFY_OK;
5415 }
5416
5417 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5418  * happens before everything else.
5419  */
5420 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5421         .notifier_call = migration_call,
5422         .priority = 10
5423 };
5424
5425 int __init migration_init(void)
5426 {
5427         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5428         int err;
5429
5430         /* Start one for the boot CPU: */
5431         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5432         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5433         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5434         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5435
5436         return 0;
5437 }
5438 #endif
5439
5440 #ifdef CONFIG_SMP
5441
5442 /* Number of possible processor ids */
5443 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5444 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5445
5446 #undef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5447 #ifdef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5448 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5449 {
5450         int level = 0;
5451
5452         if (!sd) {
5453                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5454                 return;
5455         }
5456
5457         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5458
5459         do {
5460                 int i;
5461                 char str[NR_CPUS];
5462                 struct sched_group *group = sd->groups;
5463                 cpumask_t groupmask;
5464
5465                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5466                 cpus_clear(groupmask);
5467
5468                 printk(KERN_DEBUG);
5469                 for (i = 0; i < level + 1; i++)
5470                         printk(" ");
5471                 printk("domain %d: ", level);
5472
5473                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5474                         printk("does not load-balance\n");
5475                         if (sd->parent)
5476                                 printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5477                                                 " has parent");
5478                         break;
5479                 }
5480
5481                 printk("span %s\n", str);
5482
5483                 if (!cpu_isset(cpu, sd->span))
5484                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5485                                         "CPU%d\n", cpu);
5486                 if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask))
5487                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5488                                         " CPU%d\n", cpu);
5489
5490                 printk(KERN_DEBUG);
5491                 for (i = 0; i < level + 2; i++)
5492                         printk(" ");
5493                 printk("groups:");
5494                 do {
5495                         if (!group) {
5496                                 printk("\n");
5497                                 printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5498                                 break;
5499                         }
5500
5501                         if (!group->__cpu_power) {
5502                                 printk("\n");
5503                                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5504                                                 "set\n");
5505                         }
5506
5507                         if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5508                                 printk("\n");
5509                                 printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5510                         }
5511
5512                         if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5513                                 printk("\n");
5514                                 printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5515                         }
5516
5517                         cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5518
5519                         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5520                         printk(" %s", str);
5521
5522                         group = group->next;
5523                 } while (group != sd->groups);
5524                 printk("\n");
5525
5526                 if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5527                         printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span "
5528                                         "domain->span\n");
5529
5530                 level++;
5531                 sd = sd->parent;
5532                 if (!sd)
5533                         continue;
5534
5535                 if (!cpus_subset(groupmask, sd->span))
5536                         printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5537                                 "of domain->span\n");
5538
5539         } while (sd);
5540 }
5541 #else
5542 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5543 #endif
5544
5545 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5546 {
5547         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
5548                 return 1;
5549
5550         /* Following flags need at least 2 groups */
5551         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5552                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5553                          SD_BALANCE_FORK |
5554                          SD_BALANCE_EXEC |
5555                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5556                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5557                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5558                         return 0;
5559         }
5560
5561         /* Following flags don't use groups */
5562         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
5563                          SD_WAKE_AFFINE |
5564                          SD_WAKE_BALANCE))
5565                 return 0;
5566
5567         return 1;
5568 }
5569
5570 static int
5571 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5572 {
5573         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5574
5575         if (sd_degenerate(parent))
5576                 return 1;
5577
5578         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
5579                 return 0;
5580
5581         /* Does parent contain flags not in child? */
5582         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
5583         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
5584                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
5585         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5586         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5587                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5588                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5589                                 SD_BALANCE_FORK |
5590                                 SD_BALANCE_EXEC |
5591                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5592                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5593         }
5594         if (~cflags & pflags)
5595                 return 0;
5596
5597         return 1;
5598 }
5599
5600 /*
5601  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain.  Callers must
5602  * hold the hotplug lock.
5603  */
5604 static void cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5605 {
5606         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5607         struct sched_domain *tmp;
5608
5609         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5610         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
5611                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5612                 if (!parent)
5613                         break;
5614                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5615                         tmp->parent = parent->parent;
5616                         if (parent->parent)
5617                                 parent->parent->child = tmp;
5618                 }
5619         }
5620
5621         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5622                 sd = sd->parent;
5623                 if (sd)
5624                         sd->child = NULL;
5625         }
5626
5627         sched_domain_debug(sd, cpu);
5628
5629         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5630 }
5631
5632 /* cpus with isolated domains */
5633 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
5634
5635 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5636 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5637 {
5638         int ints[NR_CPUS], i;
5639
5640         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5641         cpus_clear(cpu_isolated_map);
5642         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
5643                 if (ints[i] < NR_CPUS)
5644                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
5645         return 1;
5646 }
5647
5648 __setup ("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5649
5650 /*
5651  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
5652  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
5653  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
5654  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
5655  *
5656  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
5657  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5658  * and ->cpu_power to 0.
5659  */
5660 static void
5661 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
5662                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5663                                         struct sched_group **sg))
5664 {
5665         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5666         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
5667         int i;
5668
5669         for_each_cpu_mask(i, span) {
5670                 struct sched_group *sg;
5671                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
5672                 int j;
5673
5674                 if (cpu_isset(i, covered))
5675                         continue;
5676
5677                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
5678                 sg->__cpu_power = 0;
5679
5680                 for_each_cpu_mask(j, span) {
5681                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
5682                                 continue;
5683
5684                         cpu_set(j, covered);
5685                         cpu_set(j, sg->cpumask);
5686                 }
5687                 if (!first)
5688                         first = sg;
5689                 if (last)
5690                         last->next = sg;
5691                 last = sg;
5692         }
5693         last->next = first;
5694 }
5695
5696 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
5697
5698 #ifdef CONFIG_NUMA
5699
5700 /**
5701  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5702  * @node: node whose sched_domain we're building
5703  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5704  *
5705  * Find the next node to include in a given scheduling domain.  Simply
5706  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5707  *
5708  * Should use nodemask_t.
5709  */
5710 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
5711 {
5712         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
5713
5714         min_val = INT_MAX;
5715
5716         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5717                 /* Start at @node */
5718                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
5719
5720                 if (!nr_cpus_node(n))
5721                         continue;
5722
5723                 /* Skip already used nodes */
5724                 if (test_bit(n, used_nodes))
5725                         continue;
5726
5727                 /* Simple min distance search */
5728                 val = node_distance(node, n);
5729
5730                 if (val < min_val) {
5731                         min_val = val;
5732                         best_node = n;
5733                 }
5734         }
5735
5736         set_bit(best_node, used_nodes);
5737         return best_node;
5738 }
5739
5740 /**
5741  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5742  * @node: node whose cpumask we're constructing
5743  * @size: number of nodes to include in this span
5744  *
5745  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span.  It
5746  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5747  * out optimally.
5748  */
5749 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
5750 {
5751         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5752         cpumask_t span, nodemask;
5753         int i;
5754
5755         cpus_clear(span);
5756         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5757
5758         nodemask = node_to_cpumask(node);
5759         cpus_or(span, span, nodemask);
5760         set_bit(node, used_nodes);
5761
5762         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5763                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
5764
5765                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
5766                 cpus_or(span, span, nodemask);
5767         }
5768
5769         return span;
5770 }
5771 #endif
5772
5773 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5774
5775 /*
5776  * SMT sched-domains:
5777  */
5778 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5779 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
5780 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
5781
5782 static int cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5783                             struct sched_group **sg)
5784 {
5785         if (sg)
5786                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
5787         return cpu;
5788 }
5789 #endif
5790
5791 /*
5792  * multi-core sched-domains:
5793  */
5794 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5795 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
5796 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
5797 #endif
5798
5799 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5800 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5801                              struct sched_group **sg)
5802 {
5803         int group;
5804         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5805         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5806         group = first_cpu(mask);
5807         if (sg)
5808                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
5809         return group;
5810 }
5811 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
5812 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5813                              struct sched_group **sg)
5814 {
5815         if (sg)
5816                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
5817         return cpu;
5818 }
5819 #endif
5820
5821 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
5822 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
5823
5824 static int cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5825                              struct sched_group **sg)
5826 {
5827         int group;
5828 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5829         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
5830         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5831         group = first_cpu(mask);
5832 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5833         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5834         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5835         group = first_cpu(mask);
5836 #else
5837         group = cpu;
5838 #endif
5839         if (sg)
5840                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
5841         return group;
5842 }
5843
5844 #ifdef CONFIG_NUMA
5845 /*
5846  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
5847  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
5848  * gets dynamically allocated.
5849  */
5850 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
5851 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
5852
5853 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
5854 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
5855
5856 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5857                                  struct sched_group **sg)
5858 {
5859         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
5860         int group;
5861
5862         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5863         group = first_cpu(nodemask);
5864
5865         if (sg)
5866                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
5867         return group;
5868 }
5869
5870 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
5871 {
5872         struct sched_group *sg = group_head;
5873         int j;
5874
5875         if (!sg)
5876                 return;
5877 next_sg:
5878         for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
5879                 struct sched_domain *sd;
5880
5881                 sd = &per_cpu(phys_domains, j);
5882                 if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
5883                         /*
5884                          * Only add "power" once for each
5885                          * physical package.
5886                          */
5887                         continue;
5888                 }
5889
5890                 sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
5891         }
5892         sg = sg->next;
5893         if (sg != group_head)
5894                 goto next_sg;
5895 }
5896 #endif
5897
5898 #ifdef CONFIG_NUMA
5899 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
5900 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5901 {
5902         int cpu, i;
5903
5904         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
5905                 struct sched_group **sched_group_nodes
5906                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
5907
5908                 if (!sched_group_nodes)
5909                         continue;
5910
5911                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5912                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
5913                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
5914
5915                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5916                         if (cpus_empty(nodemask))
5917                                 continue;
5918
5919                         if (sg == NULL)
5920                                 continue;
5921                         sg = sg->next;
5922 next_sg:
5923                         oldsg = sg;
5924                         sg = sg->next;
5925                         kfree(oldsg);
5926                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
5927                                 goto next_sg;
5928                 }
5929                 kfree(sched_group_nodes);
5930                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
5931         }
5932 }
5933 #else
5934 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5935 {
5936 }
5937 #endif
5938
5939 /*
5940  * Initialize sched groups cpu_power.
5941  *
5942  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5943  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5944  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5945  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5946  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5947  * less cpu_power.
5948  *
5949  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
5950  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
5951  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
5952  */
5953 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5954 {
5955         struct sched_domain *child;
5956         struct sched_group *group;
5957
5958         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
5959
5960         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
5961                 return;
5962
5963         child = sd->child;
5964
5965         sd->groups->__cpu_power = 0;
5966
5967         /*
5968          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
5969          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
5970          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
5971          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
5972          * same sched domain.
5973          */
5974         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
5975                        (child->flags &
5976                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
5977                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
5978                 return;
5979         }
5980
5981         /*
5982          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
5983          */
5984         group = child->groups;
5985         do {
5986                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
5987                 group = group->next;
5988         } while (group != child->groups);
5989 }
5990
5991 /*
5992  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
5993  * to the individual cpus
5994  */
5995 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
5996 {
5997         int i;
5998 #ifdef CONFIG_NUMA
5999         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6000         int sd_allnodes = 0;
6001
6002         /*
6003          * Allocate the per-node list of sched groups
6004          */
6005         sched_group_nodes = kzalloc(sizeof(struct sched_group *)*MAX_NUMNODES,
6006                                            GFP_KERNEL);
6007         if (!sched_group_nodes) {
6008                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6009                 return -ENOMEM;
6010         }
6011         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6012 #endif
6013
6014         /*
6015          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6016          */
6017         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6018                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6019                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6020
6021                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6022
6023 #ifdef CONFIG_NUMA
6024                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6025                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6026                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6027                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6028                         sd->span = *cpu_map;
6029                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6030                         p = sd;
6031                         sd_allnodes = 1;
6032                 } else
6033                         p = NULL;
6034
6035                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6036                 *sd = SD_NODE_INIT;
6037                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6038                 sd->parent = p;
6039                 if (p)
6040                         p->child = sd;
6041                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6042 #endif
6043
6044                 p = sd;
6045                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6046                 *sd = SD_CPU_INIT;
6047                 sd->span = nodemask;
6048                 sd->parent = p;
6049                 if (p)
6050                         p->child = sd;
6051                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6052
6053 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6054                 p = sd;
6055                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6056                 *sd = SD_MC_INIT;
6057                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6058                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6059                 sd->parent = p;
6060                 p->child = sd;
6061                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6062 #endif
6063
6064 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6065                 p = sd;
6066                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6067                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6068                 sd->span = cpu_sibling_map[i];
6069                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6070                 sd->parent = p;
6071                 p->child = sd;
6072                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6073 #endif
6074         }
6075
6076 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6077         /* Set up CPU (sibling) groups */
6078         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6079                 cpumask_t this_sibling_map = cpu_sibling_map[i];
6080                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6081                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6082                         continue;
6083
6084                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
6085                                         &cpu_to_cpu_group);
6086         }
6087 #endif
6088
6089 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6090         /* Set up multi-core groups */
6091         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6092                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6093                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6094                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6095                         continue;
6096                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
6097                                         &cpu_to_core_group);
6098         }
6099 #endif
6100
6101         /* Set up physical groups */
6102         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6103                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6104
6105                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6106                 if (cpus_empty(nodemask))
6107                         continue;
6108
6109                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6110         }
6111
6112 #ifdef CONFIG_NUMA
6113         /* Set up node groups */
6114         if (sd_allnodes)
6115                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map,
6116                                         &cpu_to_allnodes_group);
6117
6118         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6119                 /* Set up node groups */
6120                 struct sched_group *sg, *prev;
6121                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6122                 cpumask_t domainspan;
6123                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6124                 int j;
6125
6126                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6127                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6128                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6129                         continue;
6130                 }
6131
6132                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6133                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6134
6135                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6136                 if (!sg) {
6137                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6138                                 "node %d\n", i);
6139                         goto error;
6140                 }
6141                 sched_group_nodes[i] = sg;
6142                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6143                         struct sched_domain *sd;
6144
6145                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6146                         sd->groups = sg;
6147                 }
6148                 sg->__cpu_power = 0;
6149                 sg->cpumask = nodemask;
6150                 sg->next = sg;
6151                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6152                 prev = sg;
6153
6154                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6155                         cpumask_t tmp, notcovered;
6156                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6157
6158                         cpus_complement(notcovered, covered);
6159                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6160                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6161                         if (cpus_empty(tmp))
6162                                 break;
6163
6164                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6165                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6166                         if (cpus_empty(tmp))
6167                                 continue;
6168
6169                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6170                                           GFP_KERNEL, i);
6171                         if (!sg) {
6172                                 printk(KERN_WARNING
6173                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6174                                 goto error;
6175                         }
6176                         sg->__cpu_power = 0;
6177                         sg->cpumask = tmp;
6178                         sg->next = prev->next;
6179                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6180                         prev->next = sg;
6181                         prev = sg;
6182                 }
6183         }
6184 #endif
6185
6186         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6187 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6188         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6189                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6190
6191                 init_sched_groups_power(i, sd);
6192         }
6193 #endif
6194 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6195         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6196                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
6197
6198                 init_sched_groups_power(i, sd);
6199         }
6200 #endif
6201
6202         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6203                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6204
6205                 init_sched_groups_power(i, sd);
6206         }
6207
6208 #ifdef CONFIG_NUMA
6209         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6210                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6211
6212         if (sd_allnodes) {
6213                 struct sched_group *sg;
6214
6215                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6216                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6217         }
6218 #endif
6219
6220         /* Attach the domains */
6221         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6222                 struct sched_domain *sd;
6223 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6224                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6225 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6226                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6227 #else
6228                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6229 #endif
6230                 cpu_attach_domain(sd, i);
6231         }
6232
6233         return 0;
6234
6235 #ifdef CONFIG_NUMA
6236 error:
6237         free_sched_groups(cpu_map);
6238         return -ENOMEM;
6239 #endif
6240 }
6241 /*
6242  * Set up scheduler domains and groups.  Callers must hold the hotplug lock.
6243  */
6244 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6245 {
6246         cpumask_t cpu_default_map;
6247         int err;
6248
6249         /*
6250          * Setup mask for cpus without special case scheduling requirements.
6251          * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6252          * exclude other special cases in the future.
6253          */
6254         cpus_andnot(cpu_default_map, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6255
6256         err = build_sched_domains(&cpu_default_map);
6257
6258         return err;
6259 }
6260
6261 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6262 {
6263         free_sched_groups(cpu_map);
6264 }
6265
6266 /*
6267  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6268  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6269  */
6270 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6271 {
6272         int i;
6273
6274         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6275                 cpu_attach_domain(NULL, i);
6276         synchronize_sched();
6277         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6278 }
6279
6280 /*
6281  * Partition sched domains as specified by the cpumasks below.
6282  * This attaches all cpus from the cpumasks to the NULL domain,
6283  * waits for a RCU quiescent period, recalculates sched
6284  * domain information and then attaches them back to the
6285  * correct sched domains
6286  * Call with hotplug lock held
6287  */
6288 int partition_sched_domains(cpumask_t *partition1, cpumask_t *partition2)
6289 {
6290         cpumask_t change_map;
6291         int err = 0;
6292
6293         cpus_and(*partition1, *partition1, cpu_online_map);
6294         cpus_and(*partition2, *partition2, cpu_online_map);
6295         cpus_or(change_map, *partition1, *partition2);
6296
6297         /* Detach sched domains from all of the affected cpus */
6298         detach_destroy_domains(&change_map);
6299         if (!cpus_empty(*partition1))
6300                 err = build_sched_domains(partition1);
6301         if (!err && !cpus_empty(*partition2))
6302                 err = build_sched_domains(partition2);
6303
6304         return err;
6305 }
6306
6307 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6308 static int arch_reinit_sched_domains(void)
6309 {
6310         int err;
6311
6312         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6313         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6314         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6315         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6316
6317         return err;
6318 }
6319
6320 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6321 {
6322         int ret;
6323
6324         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6325                 return -EINVAL;
6326
6327         if (smt)
6328                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6329         else
6330                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6331
6332         ret = arch_reinit_sched_domains();
6333
6334         return ret ? ret : count;
6335 }
6336
6337 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6338 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6339 {
6340         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6341 }
6342 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6343                                             const char *buf, size_t count)
6344 {
6345         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6346 }
6347 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6348                    sched_mc_power_savings_store);
6349 #endif
6350
6351 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6352 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6353 {
6354         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6355 }
6356 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6357                                              const char *buf, size_t count)
6358 {
6359         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6360 }
6361 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6362                    sched_smt_power_savings_store);
6363 #endif
6364
6365 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6366 {
6367         int err = 0;
6368
6369 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6370         if (smt_capable())
6371                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6372                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6373 #endif
6374 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6375         if (!err && mc_capable())
6376                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6377                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6378 #endif
6379         return err;
6380 }
6381 #endif
6382
6383 /*
6384  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy.  The domains
6385  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
6386  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
6387  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
6388  */
6389 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
6390                                 unsigned long action, void *hcpu)
6391 {
6392         switch (action) {
6393         case CPU_UP_PREPARE:
6394         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6395         case CPU_DOWN_PREPARE:
6396         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6397                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6398                 return NOTIFY_OK;
6399
6400         case CPU_UP_CANCELED:
6401         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6402         case CPU_DOWN_FAILED:
6403         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6404         case CPU_ONLINE:
6405         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6406         case CPU_DEAD:
6407         case CPU_DEAD_FROZEN:
6408                 /*
6409                  * Fall through and re-initialise the domains.
6410                  */
6411                 break;
6412         default:
6413                 return NOTIFY_DONE;
6414         }
6415
6416         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
6417         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6418
6419         return NOTIFY_OK;
6420 }
6421
6422 void __init sched_init_smp(void)
6423 {
6424         cpumask_t non_isolated_cpus;
6425
6426         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6427         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6428         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
6429         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
6430                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6431         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6432         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
6433         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
6434
6435         init_sched_domain_sysctl();
6436
6437         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6438         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
6439                 BUG();
6440 }
6441 #else
6442 void __init sched_init_smp(void)
6443 {
6444 }
6445 #endif /* CONFIG_SMP */
6446
6447 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6448 {
6449         /* Linker adds these: start and end of __sched functions */
6450         extern char __sched_text_start[], __sched_text_end[];
6451
6452         return in_lock_functions(addr) ||
6453                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6454                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6455 }
6456
6457 static inline void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
6458 {
6459         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
6460         cfs_rq->fair_clock = 1;
6461 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6462         cfs_rq->rq = rq;
6463 #endif
6464 }
6465
6466 void __init sched_init(void)
6467 {
6468         int highest_cpu = 0;
6469         int i, j;
6470
6471         /*
6472          * Link up the scheduling class hierarchy:
6473          */
6474         rt_sched_class.next = &fair_sched_class;
6475         fair_sched_class.next = &idle_sched_class;
6476         idle_sched_class.next = NULL;
6477
6478         for_each_possible_cpu(i) {
6479                 struct rt_prio_array *array;
6480                 struct rq *rq;
6481
6482                 rq = cpu_rq(i);
6483                 spin_lock_init(&rq->lock);
6484                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
6485                 rq->nr_running = 0;
6486                 rq->clock = 1;
6487                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
6488 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6489                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6490                 list_add(&rq->cfs.leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
6491 #endif
6492
6493                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6494                         rq->cpu_load[j] = 0;
6495 #ifdef CONFIG_SMP
6496                 rq->sd = NULL;
6497                 rq->active_balance = 0;
6498                 rq->next_balance = jiffies;
6499                 rq->push_cpu = 0;
6500                 rq->cpu = i;
6501                 rq->migration_thread = NULL;
6502                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
6503 #endif
6504                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6505
6506                 array = &rq->rt.active;
6507                 for (j = 0; j < MAX_RT_PRIO; j++) {
6508                         INIT_LIST_HEAD(array->queue + j);
6509                         __clear_bit(j, array->bitmap);
6510                 }
6511                 highest_cpu = i;
6512                 /* delimiter for bitsearch: */
6513                 __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
6514         }
6515
6516         set_load_weight(&init_task);
6517
6518 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6519         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6520 #endif
6521
6522 #ifdef CONFIG_SMP
6523         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
6524         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
6525 #endif
6526
6527 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6528         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
6529 #endif
6530
6531         /*
6532          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6533          */
6534         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6535         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6536
6537         /*
6538          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6539          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6540          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6541          * when this runqueue becomes "idle".
6542          */
6543         init_idle(current, smp_processor_id());
6544         /*
6545          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6546          */
6547         current->sched_class = &fair_sched_class;
6548 }
6549
6550 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6551 void __might_sleep(char *file, int line)
6552 {
6553 #ifdef in_atomic
6554         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6555
6556         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
6557             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
6558                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6559                         return;
6560                 prev_jiffy = jiffies;
6561                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
6562                                 " context at %s:%d\n", file, line);
6563                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
6564                         in_atomic(), irqs_disabled());
6565                 debug_show_held_locks(current);
6566                 if (irqs_disabled())
6567                         print_irqtrace_events(current);
6568                 dump_stack();
6569         }
6570 #endif
6571 }
6572 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6573 #endif
6574
6575 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6576 void normalize_rt_tasks(void)
6577 {
6578         struct task_struct *g, *p;
6579         unsigned long flags;
6580         struct rq *rq;
6581         int on_rq;
6582
6583         read_lock_irq(&tasklist_lock);
6584         do_each_thread(g, p) {
6585                 p->se.fair_key                  = 0;
6586                 p->se.wait_runtime              = 0;
6587                 p->se.exec_start                = 0;
6588                 p->se.wait_start_fair           = 0;
6589                 p->se.sleep_start_fair          = 0;
6590 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6591                 p->se.wait_start                = 0;
6592                 p->se.sleep_start               = 0;
6593                 p->se.block_start               = 0;
6594 #endif
6595                 task_rq(p)->cfs.fair_clock      = 0;
6596                 task_rq(p)->clock               = 0;
6597
6598                 if (!rt_task(p)) {
6599                         /*
6600                          * Renice negative nice level userspace
6601                          * tasks back to 0:
6602                          */
6603                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6604                                 set_user_nice(p, 0);
6605                         continue;
6606                 }
6607
6608                 spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6609                 rq = __task_rq_lock(p);
6610 #ifdef CONFIG_SMP
6611                 /*
6612                  * Do not touch the migration thread:
6613                  */
6614                 if (p == rq->migration_thread)
6615                         goto out_unlock;
6616 #endif
6617
6618                 update_rq_clock(rq);
6619                 on_rq = p->se.on_rq;
6620                 if (on_rq)
6621                         deactivate_task(rq, p, 0);
6622                 __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6623                 if (on_rq) {
6624                         activate_task(rq, p, 0);
6625                         resched_task(rq->curr);
6626                 }
6627 #ifdef CONFIG_SMP
6628  out_unlock:
6629 #endif
6630                 __task_rq_unlock(rq);
6631                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6632         } while_each_thread(g, p);
6633
6634         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
6635 }
6636
6637 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6638
6639 #ifdef CONFIG_IA64
6640 /*
6641  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
6642  *
6643  * They can only be called when the whole system has been
6644  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6645  * activity can take place. Using them for anything else would
6646  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6647  * under any other configuration.
6648  */
6649
6650 /**
6651  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6652  * @cpu: the processor in question.
6653  *
6654  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6655  */
6656 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6657 {
6658         return cpu_curr(cpu);
6659 }
6660
6661 /**
6662  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6663  * @cpu: the processor in question.
6664  * @p: the task pointer to set.
6665  *
6666  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6667  * are serviced on a separate stack.  It allows the architecture to switch the
6668  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner.  This function
6669  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6670  * and caller must save the original value of the current task (see
6671  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6672  * re-starting the system.
6673  *
6674  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6675  */
6676 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6677 {
6678         cpu_curr(cpu) = p;
6679 }
6680
6681 #endif