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