]> err.no Git - linux-2.6/blob - kernel/sched.c
Speed up divides by cpu_power in scheduler
[linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  */
20
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/module.h>
23 #include <linux/nmi.h>
24 #include <linux/init.h>
25 #include <asm/uaccess.h>
26 #include <linux/highmem.h>
27 #include <linux/smp_lock.h>
28 #include <asm/mmu_context.h>
29 #include <linux/interrupt.h>
30 #include <linux/capability.h>
31 #include <linux/completion.h>
32 #include <linux/kernel_stat.h>
33 #include <linux/debug_locks.h>
34 #include <linux/security.h>
35 #include <linux/notifier.h>
36 #include <linux/profile.h>
37 #include <linux/freezer.h>
38 #include <linux/vmalloc.h>
39 #include <linux/blkdev.h>
40 #include <linux/delay.h>
41 #include <linux/smp.h>
42 #include <linux/threads.h>
43 #include <linux/timer.h>
44 #include <linux/rcupdate.h>
45 #include <linux/cpu.h>
46 #include <linux/cpuset.h>
47 #include <linux/percpu.h>
48 #include <linux/kthread.h>
49 #include <linux/seq_file.h>
50 #include <linux/syscalls.h>
51 #include <linux/times.h>
52 #include <linux/tsacct_kern.h>
53 #include <linux/kprobes.h>
54 #include <linux/delayacct.h>
55 #include <linux/reciprocal_div.h>
56
57 #include <asm/tlb.h>
58 #include <asm/unistd.h>
59
60 /*
61  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
62  * This is default implementation.
63  * Architectures and sub-architectures can override this.
64  */
65 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
66 {
67         return (unsigned long long)jiffies * (1000000000 / HZ);
68 }
69
70 /*
71  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
72  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
73  * and back.
74  */
75 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
76 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
77 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
78
79 /*
80  * 'User priority' is the nice value converted to something we
81  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
82  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
83  */
84 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
85 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
86 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
87
88 /*
89  * Some helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
90  */
91 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((TIME) / (1000000000 / HZ))
92 #define JIFFIES_TO_NS(TIME)     ((TIME) * (1000000000 / HZ))
93
94 /*
95  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
96  *
97  * Minimum timeslice is 5 msecs (or 1 jiffy, whichever is larger),
98  * default timeslice is 100 msecs, maximum timeslice is 800 msecs.
99  * Timeslices get refilled after they expire.
100  */
101 #define MIN_TIMESLICE           max(5 * HZ / 1000, 1)
102 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
103 #define ON_RUNQUEUE_WEIGHT       30
104 #define CHILD_PENALTY            95
105 #define PARENT_PENALTY          100
106 #define EXIT_WEIGHT               3
107 #define PRIO_BONUS_RATIO         25
108 #define MAX_BONUS               (MAX_USER_PRIO * PRIO_BONUS_RATIO / 100)
109 #define INTERACTIVE_DELTA         2
110 #define MAX_SLEEP_AVG           (DEF_TIMESLICE * MAX_BONUS)
111 #define STARVATION_LIMIT        (MAX_SLEEP_AVG)
112 #define NS_MAX_SLEEP_AVG        (JIFFIES_TO_NS(MAX_SLEEP_AVG))
113
114 /*
115  * If a task is 'interactive' then we reinsert it in the active
116  * array after it has expired its current timeslice. (it will not
117  * continue to run immediately, it will still roundrobin with
118  * other interactive tasks.)
119  *
120  * This part scales the interactivity limit depending on niceness.
121  *
122  * We scale it linearly, offset by the INTERACTIVE_DELTA delta.
123  * Here are a few examples of different nice levels:
124  *
125  *  TASK_INTERACTIVE(-20): [1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0]
126  *  TASK_INTERACTIVE(-10): [1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0]
127  *  TASK_INTERACTIVE(  0): [1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0]
128  *  TASK_INTERACTIVE( 10): [1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
129  *  TASK_INTERACTIVE( 19): [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
130  *
131  * (the X axis represents the possible -5 ... 0 ... +5 dynamic
132  *  priority range a task can explore, a value of '1' means the
133  *  task is rated interactive.)
134  *
135  * Ie. nice +19 tasks can never get 'interactive' enough to be
136  * reinserted into the active array. And only heavily CPU-hog nice -20
137  * tasks will be expired. Default nice 0 tasks are somewhere between,
138  * it takes some effort for them to get interactive, but it's not
139  * too hard.
140  */
141
142 #define CURRENT_BONUS(p) \
143         (NS_TO_JIFFIES((p)->sleep_avg) * MAX_BONUS / \
144                 MAX_SLEEP_AVG)
145
146 #define GRANULARITY     (10 * HZ / 1000 ? : 1)
147
148 #ifdef CONFIG_SMP
149 #define TIMESLICE_GRANULARITY(p)        (GRANULARITY * \
150                 (1 << (((MAX_BONUS - CURRENT_BONUS(p)) ? : 1) - 1)) * \
151                         num_online_cpus())
152 #else
153 #define TIMESLICE_GRANULARITY(p)        (GRANULARITY * \
154                 (1 << (((MAX_BONUS - CURRENT_BONUS(p)) ? : 1) - 1)))
155 #endif
156
157 #define SCALE(v1,v1_max,v2_max) \
158         (v1) * (v2_max) / (v1_max)
159
160 #define DELTA(p) \
161         (SCALE(TASK_NICE(p) + 20, 40, MAX_BONUS) - 20 * MAX_BONUS / 40 + \
162                 INTERACTIVE_DELTA)
163
164 #define TASK_INTERACTIVE(p) \
165         ((p)->prio <= (p)->static_prio - DELTA(p))
166
167 #define INTERACTIVE_SLEEP(p) \
168         (JIFFIES_TO_NS(MAX_SLEEP_AVG * \
169                 (MAX_BONUS / 2 + DELTA((p)) + 1) / MAX_BONUS - 1))
170
171 #define TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq) \
172         ((p)->prio < (rq)->curr->prio)
173
174 #define SCALE_PRIO(x, prio) \
175         max(x * (MAX_PRIO - prio) / (MAX_USER_PRIO / 2), MIN_TIMESLICE)
176
177 static unsigned int static_prio_timeslice(int static_prio)
178 {
179         if (static_prio < NICE_TO_PRIO(0))
180                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE * 4, static_prio);
181         else
182                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE, static_prio);
183 }
184
185 #ifdef CONFIG_SMP
186 /*
187  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
188  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
189  */
190 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
191 {
192         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
193 }
194
195 /*
196  * Each time a sched group cpu_power is changed,
197  * we must compute its reciprocal value
198  */
199 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
200 {
201         sg->__cpu_power += val;
202         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
203 }
204 #endif
205
206 /*
207  * task_timeslice() scales user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
208  * to time slice values: [800ms ... 100ms ... 5ms]
209  *
210  * The higher a thread's priority, the bigger timeslices
211  * it gets during one round of execution. But even the lowest
212  * priority thread gets MIN_TIMESLICE worth of execution time.
213  */
214
215 static inline unsigned int task_timeslice(struct task_struct *p)
216 {
217         return static_prio_timeslice(p->static_prio);
218 }
219
220 /*
221  * These are the runqueue data structures:
222  */
223
224 struct prio_array {
225         unsigned int nr_active;
226         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
227         struct list_head queue[MAX_PRIO];
228 };
229
230 /*
231  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
232  *
233  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
234  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
235  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
236  */
237 struct rq {
238         spinlock_t lock;
239
240         /*
241          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
242          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
243          */
244         unsigned long nr_running;
245         unsigned long raw_weighted_load;
246 #ifdef CONFIG_SMP
247         unsigned long cpu_load[3];
248         unsigned char idle_at_tick;
249 #ifdef CONFIG_NO_HZ
250         unsigned char in_nohz_recently;
251 #endif
252 #endif
253         unsigned long long nr_switches;
254
255         /*
256          * This is part of a global counter where only the total sum
257          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
258          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
259          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
260          */
261         unsigned long nr_uninterruptible;
262
263         unsigned long expired_timestamp;
264         /* Cached timestamp set by update_cpu_clock() */
265         unsigned long long most_recent_timestamp;
266         struct task_struct *curr, *idle;
267         unsigned long next_balance;
268         struct mm_struct *prev_mm;
269         struct prio_array *active, *expired, arrays[2];
270         int best_expired_prio;
271         atomic_t nr_iowait;
272
273 #ifdef CONFIG_SMP
274         struct sched_domain *sd;
275
276         /* For active balancing */
277         int active_balance;
278         int push_cpu;
279         int cpu;                /* cpu of this runqueue */
280
281         struct task_struct *migration_thread;
282         struct list_head migration_queue;
283 #endif
284
285 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
286         /* latency stats */
287         struct sched_info rq_sched_info;
288
289         /* sys_sched_yield() stats */
290         unsigned long yld_exp_empty;
291         unsigned long yld_act_empty;
292         unsigned long yld_both_empty;
293         unsigned long yld_cnt;
294
295         /* schedule() stats */
296         unsigned long sched_switch;
297         unsigned long sched_cnt;
298         unsigned long sched_goidle;
299
300         /* try_to_wake_up() stats */
301         unsigned long ttwu_cnt;
302         unsigned long ttwu_local;
303 #endif
304         struct lock_class_key rq_lock_key;
305 };
306
307 static DEFINE_PER_CPU(struct rq, runqueues);
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  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
320  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
321  *
322  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
323  * preempt-disabled sections.
324  */
325 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
326         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
327
328 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
329 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
330 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
331 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
332
333 #ifndef prepare_arch_switch
334 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
335 #endif
336 #ifndef finish_arch_switch
337 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
338 #endif
339
340 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
341 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
342 {
343         return rq->curr == p;
344 }
345
346 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
347 {
348 }
349
350 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
351 {
352 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
353         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
354         rq->lock.owner = current;
355 #endif
356         /*
357          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
358          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
359          * prev into current:
360          */
361         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
362
363         spin_unlock_irq(&rq->lock);
364 }
365
366 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
367 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
368 {
369 #ifdef CONFIG_SMP
370         return p->oncpu;
371 #else
372         return rq->curr == p;
373 #endif
374 }
375
376 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
377 {
378 #ifdef CONFIG_SMP
379         /*
380          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
381          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
382          * here.
383          */
384         next->oncpu = 1;
385 #endif
386 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
387         spin_unlock_irq(&rq->lock);
388 #else
389         spin_unlock(&rq->lock);
390 #endif
391 }
392
393 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
394 {
395 #ifdef CONFIG_SMP
396         /*
397          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
398          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
399          * finished.
400          */
401         smp_wmb();
402         prev->oncpu = 0;
403 #endif
404 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
405         local_irq_enable();
406 #endif
407 }
408 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
409
410 /*
411  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
412  * Must be called interrupts disabled.
413  */
414 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
415         __acquires(rq->lock)
416 {
417         struct rq *rq;
418
419 repeat_lock_task:
420         rq = task_rq(p);
421         spin_lock(&rq->lock);
422         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
423                 spin_unlock(&rq->lock);
424                 goto repeat_lock_task;
425         }
426         return rq;
427 }
428
429 /*
430  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
431  * interrupts.  Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
432  * explicitly disabling preemption.
433  */
434 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
435         __acquires(rq->lock)
436 {
437         struct rq *rq;
438
439 repeat_lock_task:
440         local_irq_save(*flags);
441         rq = task_rq(p);
442         spin_lock(&rq->lock);
443         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
444                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
445                 goto repeat_lock_task;
446         }
447         return rq;
448 }
449
450 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
451         __releases(rq->lock)
452 {
453         spin_unlock(&rq->lock);
454 }
455
456 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
457         __releases(rq->lock)
458 {
459         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
460 }
461
462 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
463 /*
464  * bump this up when changing the output format or the meaning of an existing
465  * format, so that tools can adapt (or abort)
466  */
467 #define SCHEDSTAT_VERSION 14
468
469 static int show_schedstat(struct seq_file *seq, void *v)
470 {
471         int cpu;
472
473         seq_printf(seq, "version %d\n", SCHEDSTAT_VERSION);
474         seq_printf(seq, "timestamp %lu\n", jiffies);
475         for_each_online_cpu(cpu) {
476                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
477 #ifdef CONFIG_SMP
478                 struct sched_domain *sd;
479                 int dcnt = 0;
480 #endif
481
482                 /* runqueue-specific stats */
483                 seq_printf(seq,
484                     "cpu%d %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu",
485                     cpu, rq->yld_both_empty,
486                     rq->yld_act_empty, rq->yld_exp_empty, rq->yld_cnt,
487                     rq->sched_switch, rq->sched_cnt, rq->sched_goidle,
488                     rq->ttwu_cnt, rq->ttwu_local,
489                     rq->rq_sched_info.cpu_time,
490                     rq->rq_sched_info.run_delay, rq->rq_sched_info.pcnt);
491
492                 seq_printf(seq, "\n");
493
494 #ifdef CONFIG_SMP
495                 /* domain-specific stats */
496                 preempt_disable();
497                 for_each_domain(cpu, sd) {
498                         enum idle_type itype;
499                         char mask_str[NR_CPUS];
500
501                         cpumask_scnprintf(mask_str, NR_CPUS, sd->span);
502                         seq_printf(seq, "domain%d %s", dcnt++, mask_str);
503                         for (itype = SCHED_IDLE; itype < MAX_IDLE_TYPES;
504                                         itype++) {
505                                 seq_printf(seq, " %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu "
506                                                 "%lu",
507                                     sd->lb_cnt[itype],
508                                     sd->lb_balanced[itype],
509                                     sd->lb_failed[itype],
510                                     sd->lb_imbalance[itype],
511                                     sd->lb_gained[itype],
512                                     sd->lb_hot_gained[itype],
513                                     sd->lb_nobusyq[itype],
514                                     sd->lb_nobusyg[itype]);
515                         }
516                         seq_printf(seq, " %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu"
517                             " %lu %lu %lu\n",
518                             sd->alb_cnt, sd->alb_failed, sd->alb_pushed,
519                             sd->sbe_cnt, sd->sbe_balanced, sd->sbe_pushed,
520                             sd->sbf_cnt, sd->sbf_balanced, sd->sbf_pushed,
521                             sd->ttwu_wake_remote, sd->ttwu_move_affine,
522                             sd->ttwu_move_balance);
523                 }
524                 preempt_enable();
525 #endif
526         }
527         return 0;
528 }
529
530 static int schedstat_open(struct inode *inode, struct file *file)
531 {
532         unsigned int size = PAGE_SIZE * (1 + num_online_cpus() / 32);
533         char *buf = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
534         struct seq_file *m;
535         int res;
536
537         if (!buf)
538                 return -ENOMEM;
539         res = single_open(file, show_schedstat, NULL);
540         if (!res) {
541                 m = file->private_data;
542                 m->buf = buf;
543                 m->size = size;
544         } else
545                 kfree(buf);
546         return res;
547 }
548
549 const struct file_operations proc_schedstat_operations = {
550         .open    = schedstat_open,
551         .read    = seq_read,
552         .llseek  = seq_lseek,
553         .release = single_release,
554 };
555
556 /*
557  * Expects runqueue lock to be held for atomicity of update
558  */
559 static inline void
560 rq_sched_info_arrive(struct rq *rq, unsigned long delta_jiffies)
561 {
562         if (rq) {
563                 rq->rq_sched_info.run_delay += delta_jiffies;
564                 rq->rq_sched_info.pcnt++;
565         }
566 }
567
568 /*
569  * Expects runqueue lock to be held for atomicity of update
570  */
571 static inline void
572 rq_sched_info_depart(struct rq *rq, unsigned long delta_jiffies)
573 {
574         if (rq)
575                 rq->rq_sched_info.cpu_time += delta_jiffies;
576 }
577 # define schedstat_inc(rq, field)       do { (rq)->field++; } while (0)
578 # define schedstat_add(rq, field, amt)  do { (rq)->field += (amt); } while (0)
579 #else /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
580 static inline void
581 rq_sched_info_arrive(struct rq *rq, unsigned long delta_jiffies)
582 {}
583 static inline void
584 rq_sched_info_depart(struct rq *rq, unsigned long delta_jiffies)
585 {}
586 # define schedstat_inc(rq, field)       do { } while (0)
587 # define schedstat_add(rq, field, amt)  do { } while (0)
588 #endif
589
590 /*
591  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
592  */
593 static inline struct rq *this_rq_lock(void)
594         __acquires(rq->lock)
595 {
596         struct rq *rq;
597
598         local_irq_disable();
599         rq = this_rq();
600         spin_lock(&rq->lock);
601
602         return rq;
603 }
604
605 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
606 /*
607  * Called when a process is dequeued from the active array and given
608  * the cpu.  We should note that with the exception of interactive
609  * tasks, the expired queue will become the active queue after the active
610  * queue is empty, without explicitly dequeuing and requeuing tasks in the
611  * expired queue.  (Interactive tasks may be requeued directly to the
612  * active queue, thus delaying tasks in the expired queue from running;
613  * see scheduler_tick()).
614  *
615  * This function is only called from sched_info_arrive(), rather than
616  * dequeue_task(). Even though a task may be queued and dequeued multiple
617  * times as it is shuffled about, we're really interested in knowing how
618  * long it was from the *first* time it was queued to the time that it
619  * finally hit a cpu.
620  */
621 static inline void sched_info_dequeued(struct task_struct *t)
622 {
623         t->sched_info.last_queued = 0;
624 }
625
626 /*
627  * Called when a task finally hits the cpu.  We can now calculate how
628  * long it was waiting to run.  We also note when it began so that we
629  * can keep stats on how long its timeslice is.
630  */
631 static void sched_info_arrive(struct task_struct *t)
632 {
633         unsigned long now = jiffies, delta_jiffies = 0;
634
635         if (t->sched_info.last_queued)
636                 delta_jiffies = now - t->sched_info.last_queued;
637         sched_info_dequeued(t);
638         t->sched_info.run_delay += delta_jiffies;
639         t->sched_info.last_arrival = now;
640         t->sched_info.pcnt++;
641
642         rq_sched_info_arrive(task_rq(t), delta_jiffies);
643 }
644
645 /*
646  * Called when a process is queued into either the active or expired
647  * array.  The time is noted and later used to determine how long we
648  * had to wait for us to reach the cpu.  Since the expired queue will
649  * become the active queue after active queue is empty, without dequeuing
650  * and requeuing any tasks, we are interested in queuing to either. It
651  * is unusual but not impossible for tasks to be dequeued and immediately
652  * requeued in the same or another array: this can happen in sched_yield(),
653  * set_user_nice(), and even load_balance() as it moves tasks from runqueue
654  * to runqueue.
655  *
656  * This function is only called from enqueue_task(), but also only updates
657  * the timestamp if it is already not set.  It's assumed that
658  * sched_info_dequeued() will clear that stamp when appropriate.
659  */
660 static inline void sched_info_queued(struct task_struct *t)
661 {
662         if (unlikely(sched_info_on()))
663                 if (!t->sched_info.last_queued)
664                         t->sched_info.last_queued = jiffies;
665 }
666
667 /*
668  * Called when a process ceases being the active-running process, either
669  * voluntarily or involuntarily.  Now we can calculate how long we ran.
670  */
671 static inline void sched_info_depart(struct task_struct *t)
672 {
673         unsigned long delta_jiffies = jiffies - t->sched_info.last_arrival;
674
675         t->sched_info.cpu_time += delta_jiffies;
676         rq_sched_info_depart(task_rq(t), delta_jiffies);
677 }
678
679 /*
680  * Called when tasks are switched involuntarily due, typically, to expiring
681  * their time slice.  (This may also be called when switching to or from
682  * the idle task.)  We are only called when prev != next.
683  */
684 static inline void
685 __sched_info_switch(struct task_struct *prev, struct task_struct *next)
686 {
687         struct rq *rq = task_rq(prev);
688
689         /*
690          * prev now departs the cpu.  It's not interesting to record
691          * stats about how efficient we were at scheduling the idle
692          * process, however.
693          */
694         if (prev != rq->idle)
695                 sched_info_depart(prev);
696
697         if (next != rq->idle)
698                 sched_info_arrive(next);
699 }
700 static inline void
701 sched_info_switch(struct task_struct *prev, struct task_struct *next)
702 {
703         if (unlikely(sched_info_on()))
704                 __sched_info_switch(prev, next);
705 }
706 #else
707 #define sched_info_queued(t)            do { } while (0)
708 #define sched_info_switch(t, next)      do { } while (0)
709 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS || CONFIG_TASK_DELAY_ACCT */
710
711 /*
712  * Adding/removing a task to/from a priority array:
713  */
714 static void dequeue_task(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
715 {
716         array->nr_active--;
717         list_del(&p->run_list);
718         if (list_empty(array->queue + p->prio))
719                 __clear_bit(p->prio, array->bitmap);
720 }
721
722 static void enqueue_task(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
723 {
724         sched_info_queued(p);
725         list_add_tail(&p->run_list, array->queue + p->prio);
726         __set_bit(p->prio, array->bitmap);
727         array->nr_active++;
728         p->array = array;
729 }
730
731 /*
732  * Put task to the end of the run list without the overhead of dequeue
733  * followed by enqueue.
734  */
735 static void requeue_task(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
736 {
737         list_move_tail(&p->run_list, array->queue + p->prio);
738 }
739
740 static inline void
741 enqueue_task_head(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
742 {
743         list_add(&p->run_list, array->queue + p->prio);
744         __set_bit(p->prio, array->bitmap);
745         array->nr_active++;
746         p->array = array;
747 }
748
749 /*
750  * __normal_prio - return the priority that is based on the static
751  * priority but is modified by bonuses/penalties.
752  *
753  * We scale the actual sleep average [0 .... MAX_SLEEP_AVG]
754  * into the -5 ... 0 ... +5 bonus/penalty range.
755  *
756  * We use 25% of the full 0...39 priority range so that:
757  *
758  * 1) nice +19 interactive tasks do not preempt nice 0 CPU hogs.
759  * 2) nice -20 CPU hogs do not get preempted by nice 0 tasks.
760  *
761  * Both properties are important to certain workloads.
762  */
763
764 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
765 {
766         int bonus, prio;
767
768         bonus = CURRENT_BONUS(p) - MAX_BONUS / 2;
769
770         prio = p->static_prio - bonus;
771         if (prio < MAX_RT_PRIO)
772                 prio = MAX_RT_PRIO;
773         if (prio > MAX_PRIO-1)
774                 prio = MAX_PRIO-1;
775         return prio;
776 }
777
778 /*
779  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
780  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
781  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
782  * scheduling class and "nice" value.  For SCHED_NORMAL tasks this is just a
783  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
784  * slice expiry etc.
785  */
786
787 /*
788  * Assume: static_prio_timeslice(NICE_TO_PRIO(0)) == DEF_TIMESLICE
789  * If static_prio_timeslice() is ever changed to break this assumption then
790  * this code will need modification
791  */
792 #define TIME_SLICE_NICE_ZERO DEF_TIMESLICE
793 #define LOAD_WEIGHT(lp) \
794         (((lp) * SCHED_LOAD_SCALE) / TIME_SLICE_NICE_ZERO)
795 #define PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(prio) \
796         LOAD_WEIGHT(static_prio_timeslice(prio))
797 #define RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(rp) \
798         (PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(MAX_RT_PRIO) + LOAD_WEIGHT(rp))
799
800 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
801 {
802         if (has_rt_policy(p)) {
803 #ifdef CONFIG_SMP
804                 if (p == task_rq(p)->migration_thread)
805                         /*
806                          * The migration thread does the actual balancing.
807                          * Giving its load any weight will skew balancing
808                          * adversely.
809                          */
810                         p->load_weight = 0;
811                 else
812 #endif
813                         p->load_weight = RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(p->rt_priority);
814         } else
815                 p->load_weight = PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(p->static_prio);
816 }
817
818 static inline void
819 inc_raw_weighted_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
820 {
821         rq->raw_weighted_load += p->load_weight;
822 }
823
824 static inline void
825 dec_raw_weighted_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
826 {
827         rq->raw_weighted_load -= p->load_weight;
828 }
829
830 static inline void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
831 {
832         rq->nr_running++;
833         inc_raw_weighted_load(rq, p);
834 }
835
836 static inline void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
837 {
838         rq->nr_running--;
839         dec_raw_weighted_load(rq, p);
840 }
841
842 /*
843  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
844  * without taking RT-inheritance into account. Might be
845  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
846  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
847  * estimator recalculates.
848  */
849 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
850 {
851         int prio;
852
853         if (has_rt_policy(p))
854                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
855         else
856                 prio = __normal_prio(p);
857         return prio;
858 }
859
860 /*
861  * Calculate the current priority, i.e. the priority
862  * taken into account by the scheduler. This value might
863  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
864  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
865  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
866  */
867 static int effective_prio(struct task_struct *p)
868 {
869         p->normal_prio = normal_prio(p);
870         /*
871          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
872          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
873          * to the normal priority:
874          */
875         if (!rt_prio(p->prio))
876                 return p->normal_prio;
877         return p->prio;
878 }
879
880 /*
881  * __activate_task - move a task to the runqueue.
882  */
883 static void __activate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
884 {
885         struct prio_array *target = rq->active;
886
887         if (batch_task(p))
888                 target = rq->expired;
889         enqueue_task(p, target);
890         inc_nr_running(p, rq);
891 }
892
893 /*
894  * __activate_idle_task - move idle task to the _front_ of runqueue.
895  */
896 static inline void __activate_idle_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
897 {
898         enqueue_task_head(p, rq->active);
899         inc_nr_running(p, rq);
900 }
901
902 /*
903  * Recalculate p->normal_prio and p->prio after having slept,
904  * updating the sleep-average too:
905  */
906 static int recalc_task_prio(struct task_struct *p, unsigned long long now)
907 {
908         /* Caller must always ensure 'now >= p->timestamp' */
909         unsigned long sleep_time = now - p->timestamp;
910
911         if (batch_task(p))
912                 sleep_time = 0;
913
914         if (likely(sleep_time > 0)) {
915                 /*
916                  * This ceiling is set to the lowest priority that would allow
917                  * a task to be reinserted into the active array on timeslice
918                  * completion.
919                  */
920                 unsigned long ceiling = INTERACTIVE_SLEEP(p);
921
922                 if (p->mm && sleep_time > ceiling && p->sleep_avg < ceiling) {
923                         /*
924                          * Prevents user tasks from achieving best priority
925                          * with one single large enough sleep.
926                          */
927                         p->sleep_avg = ceiling;
928                         /*
929                          * Using INTERACTIVE_SLEEP() as a ceiling places a
930                          * nice(0) task 1ms sleep away from promotion, and
931                          * gives it 700ms to round-robin with no chance of
932                          * being demoted.  This is more than generous, so
933                          * mark this sleep as non-interactive to prevent the
934                          * on-runqueue bonus logic from intervening should
935                          * this task not receive cpu immediately.
936                          */
937                         p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
938                 } else {
939                         /*
940                          * Tasks waking from uninterruptible sleep are
941                          * limited in their sleep_avg rise as they
942                          * are likely to be waiting on I/O
943                          */
944                         if (p->sleep_type == SLEEP_NONINTERACTIVE && p->mm) {
945                                 if (p->sleep_avg >= ceiling)
946                                         sleep_time = 0;
947                                 else if (p->sleep_avg + sleep_time >=
948                                          ceiling) {
949                                                 p->sleep_avg = ceiling;
950                                                 sleep_time = 0;
951                                 }
952                         }
953
954                         /*
955                          * This code gives a bonus to interactive tasks.
956                          *
957                          * The boost works by updating the 'average sleep time'
958                          * value here, based on ->timestamp. The more time a
959                          * task spends sleeping, the higher the average gets -
960                          * and the higher the priority boost gets as well.
961                          */
962                         p->sleep_avg += sleep_time;
963
964                 }
965                 if (p->sleep_avg > NS_MAX_SLEEP_AVG)
966                         p->sleep_avg = NS_MAX_SLEEP_AVG;
967         }
968
969         return effective_prio(p);
970 }
971
972 /*
973  * activate_task - move a task to the runqueue and do priority recalculation
974  *
975  * Update all the scheduling statistics stuff. (sleep average
976  * calculation, priority modifiers, etc.)
977  */
978 static void activate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int local)
979 {
980         unsigned long long now;
981
982         if (rt_task(p))
983                 goto out;
984
985         now = sched_clock();
986 #ifdef CONFIG_SMP
987         if (!local) {
988                 /* Compensate for drifting sched_clock */
989                 struct rq *this_rq = this_rq();
990                 now = (now - this_rq->most_recent_timestamp)
991                         + rq->most_recent_timestamp;
992         }
993 #endif
994
995         /*
996          * Sleep time is in units of nanosecs, so shift by 20 to get a
997          * milliseconds-range estimation of the amount of time that the task
998          * spent sleeping:
999          */
1000         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
1001                 if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
1002                         profile_hits(SLEEP_PROFILING, (void *)get_wchan(p),
1003                                      (now - p->timestamp) >> 20);
1004         }
1005
1006         p->prio = recalc_task_prio(p, now);
1007
1008         /*
1009          * This checks to make sure it's not an uninterruptible task
1010          * that is now waking up.
1011          */
1012         if (p->sleep_type == SLEEP_NORMAL) {
1013                 /*
1014                  * Tasks which were woken up by interrupts (ie. hw events)
1015                  * are most likely of interactive nature. So we give them
1016                  * the credit of extending their sleep time to the period
1017                  * of time they spend on the runqueue, waiting for execution
1018                  * on a CPU, first time around:
1019                  */
1020                 if (in_interrupt())
1021                         p->sleep_type = SLEEP_INTERRUPTED;
1022                 else {
1023                         /*
1024                          * Normal first-time wakeups get a credit too for
1025                          * on-runqueue time, but it will be weighted down:
1026                          */
1027                         p->sleep_type = SLEEP_INTERACTIVE;
1028                 }
1029         }
1030         p->timestamp = now;
1031 out:
1032         __activate_task(p, rq);
1033 }
1034
1035 /*
1036  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1037  */
1038 static void deactivate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1039 {
1040         dec_nr_running(p, rq);
1041         dequeue_task(p, p->array);
1042         p->array = NULL;
1043 }
1044
1045 /*
1046  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1047  *
1048  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1049  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1050  * the target CPU.
1051  */
1052 #ifdef CONFIG_SMP
1053
1054 #ifndef tsk_is_polling
1055 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1056 #endif
1057
1058 static void resched_task(struct task_struct *p)
1059 {
1060         int cpu;
1061
1062         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1063
1064         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1065                 return;
1066
1067         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1068
1069         cpu = task_cpu(p);
1070         if (cpu == smp_processor_id())
1071                 return;
1072
1073         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1074         smp_mb();
1075         if (!tsk_is_polling(p))
1076                 smp_send_reschedule(cpu);
1077 }
1078
1079 static void resched_cpu(int cpu)
1080 {
1081         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1082         unsigned long flags;
1083
1084         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1085                 return;
1086         resched_task(cpu_curr(cpu));
1087         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1088 }
1089 #else
1090 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
1091 {
1092         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1093         set_tsk_need_resched(p);
1094 }
1095 #endif
1096
1097 /**
1098  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1099  * @p: the task in question.
1100  */
1101 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1102 {
1103         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1104 }
1105
1106 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1107 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1108 {
1109         return cpu_rq(cpu)->raw_weighted_load;
1110 }
1111
1112 #ifdef CONFIG_SMP
1113 struct migration_req {
1114         struct list_head list;
1115
1116         struct task_struct *task;
1117         int dest_cpu;
1118
1119         struct completion done;
1120 };
1121
1122 /*
1123  * The task's runqueue lock must be held.
1124  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1125  */
1126 static int
1127 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1128 {
1129         struct rq *rq = task_rq(p);
1130
1131         /*
1132          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1133          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1134          */
1135         if (!p->array && !task_running(rq, p)) {
1136                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1137                 return 0;
1138         }
1139
1140         init_completion(&req->done);
1141         req->task = p;
1142         req->dest_cpu = dest_cpu;
1143         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1144
1145         return 1;
1146 }
1147
1148 /*
1149  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1150  *
1151  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1152  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1153  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1154  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1155  * waiting to become inactive.
1156  */
1157 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1158 {
1159         unsigned long flags;
1160         struct rq *rq;
1161         int preempted;
1162
1163 repeat:
1164         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1165         /* Must be off runqueue entirely, not preempted. */
1166         if (unlikely(p->array || task_running(rq, p))) {
1167                 /* If it's preempted, we yield.  It could be a while. */
1168                 preempted = !task_running(rq, p);
1169                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1170                 cpu_relax();
1171                 if (preempted)
1172                         yield();
1173                 goto repeat;
1174         }
1175         task_rq_unlock(rq, &flags);
1176 }
1177
1178 /***
1179  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1180  * @p: the to-be-kicked thread
1181  *
1182  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1183  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1184  *
1185  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1186  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1187  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1188  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1189  * achieved as well.
1190  */
1191 void kick_process(struct task_struct *p)
1192 {
1193         int cpu;
1194
1195         preempt_disable();
1196         cpu = task_cpu(p);
1197         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1198                 smp_send_reschedule(cpu);
1199         preempt_enable();
1200 }
1201
1202 /*
1203  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1204  * according to the scheduling class and "nice" value.
1205  *
1206  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1207  * balance conservatively.
1208  */
1209 static inline unsigned long source_load(int cpu, int type)
1210 {
1211         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1212
1213         if (type == 0)
1214                 return rq->raw_weighted_load;
1215
1216         return min(rq->cpu_load[type-1], rq->raw_weighted_load);
1217 }
1218
1219 /*
1220  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1221  * according to the scheduling class and "nice" value.
1222  */
1223 static inline unsigned long target_load(int cpu, int type)
1224 {
1225         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1226
1227         if (type == 0)
1228                 return rq->raw_weighted_load;
1229
1230         return max(rq->cpu_load[type-1], rq->raw_weighted_load);
1231 }
1232
1233 /*
1234  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1235  */
1236 static inline unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1237 {
1238         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1239         unsigned long n = rq->nr_running;
1240
1241         return n ? rq->raw_weighted_load / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1242 }
1243
1244 /*
1245  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1246  * domain.
1247  */
1248 static struct sched_group *
1249 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1250 {
1251         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1252         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1253         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1254         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1255
1256         do {
1257                 unsigned long load, avg_load;
1258                 int local_group;
1259                 int i;
1260
1261                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1262                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1263                         goto nextgroup;
1264
1265                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1266
1267                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1268                 avg_load = 0;
1269
1270                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1271                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1272                         if (local_group)
1273                                 load = source_load(i, load_idx);
1274                         else
1275                                 load = target_load(i, load_idx);
1276
1277                         avg_load += load;
1278                 }
1279
1280                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1281                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1282                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1283
1284                 if (local_group) {
1285                         this_load = avg_load;
1286                         this = group;
1287                 } else if (avg_load < min_load) {
1288                         min_load = avg_load;
1289                         idlest = group;
1290                 }
1291 nextgroup:
1292                 group = group->next;
1293         } while (group != sd->groups);
1294
1295         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1296                 return NULL;
1297         return idlest;
1298 }
1299
1300 /*
1301  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1302  */
1303 static int
1304 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1305 {
1306         cpumask_t tmp;
1307         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1308         int idlest = -1;
1309         int i;
1310
1311         /* Traverse only the allowed CPUs */
1312         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1313
1314         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1315                 load = weighted_cpuload(i);
1316
1317                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1318                         min_load = load;
1319                         idlest = i;
1320                 }
1321         }
1322
1323         return idlest;
1324 }
1325
1326 /*
1327  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1328  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1329  * SD_BALANCE_EXEC.
1330  *
1331  * Balance, ie. select the least loaded group.
1332  *
1333  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1334  *
1335  * preempt must be disabled.
1336  */
1337 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1338 {
1339         struct task_struct *t = current;
1340         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1341
1342         for_each_domain(cpu, tmp) {
1343                 /*
1344                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1345                  */
1346                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1347                         break;
1348                 if (tmp->flags & flag)
1349                         sd = tmp;
1350         }
1351
1352         while (sd) {
1353                 cpumask_t span;
1354                 struct sched_group *group;
1355                 int new_cpu, weight;
1356
1357                 if (!(sd->flags & flag)) {
1358                         sd = sd->child;
1359                         continue;
1360                 }
1361
1362                 span = sd->span;
1363                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1364                 if (!group) {
1365                         sd = sd->child;
1366                         continue;
1367                 }
1368
1369                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1370                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1371                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1372                         sd = sd->child;
1373                         continue;
1374                 }
1375
1376                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1377                 cpu = new_cpu;
1378                 sd = NULL;
1379                 weight = cpus_weight(span);
1380                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1381                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1382                                 break;
1383                         if (tmp->flags & flag)
1384                                 sd = tmp;
1385                 }
1386                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1387         }
1388
1389         return cpu;
1390 }
1391
1392 #endif /* CONFIG_SMP */
1393
1394 /*
1395  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1396  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1397  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1398  * so we always favor a closer, idle cpu.
1399  *
1400  * Returns the CPU we should wake onto.
1401  */
1402 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1403 static int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1404 {
1405         cpumask_t tmp;
1406         struct sched_domain *sd;
1407         int i;
1408
1409         if (idle_cpu(cpu))
1410                 return cpu;
1411
1412         for_each_domain(cpu, sd) {
1413                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
1414                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
1415                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1416                                 if (idle_cpu(i))
1417                                         return i;
1418                         }
1419                 }
1420                 else
1421                         break;
1422         }
1423         return cpu;
1424 }
1425 #else
1426 static inline int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1427 {
1428         return cpu;
1429 }
1430 #endif
1431
1432 /***
1433  * try_to_wake_up - wake up a thread
1434  * @p: the to-be-woken-up thread
1435  * @state: the mask of task states that can be woken
1436  * @sync: do a synchronous wakeup?
1437  *
1438  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1439  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1440  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1441  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1442  * runnable without the overhead of this.
1443  *
1444  * returns failure only if the task is already active.
1445  */
1446 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1447 {
1448         int cpu, this_cpu, success = 0;
1449         unsigned long flags;
1450         long old_state;
1451         struct rq *rq;
1452 #ifdef CONFIG_SMP
1453         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1454         unsigned long load, this_load;
1455         int new_cpu;
1456 #endif
1457
1458         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1459         old_state = p->state;
1460         if (!(old_state & state))
1461                 goto out;
1462
1463         if (p->array)
1464                 goto out_running;
1465
1466         cpu = task_cpu(p);
1467         this_cpu = smp_processor_id();
1468
1469 #ifdef CONFIG_SMP
1470         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1471                 goto out_activate;
1472
1473         new_cpu = cpu;
1474
1475         schedstat_inc(rq, ttwu_cnt);
1476         if (cpu == this_cpu) {
1477                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1478                 goto out_set_cpu;
1479         }
1480
1481         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1482                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1483                         schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1484                         this_sd = sd;
1485                         break;
1486                 }
1487         }
1488
1489         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
1490                 goto out_set_cpu;
1491
1492         /*
1493          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1494          */
1495         if (this_sd) {
1496                 int idx = this_sd->wake_idx;
1497                 unsigned int imbalance;
1498
1499                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1500
1501                 load = source_load(cpu, idx);
1502                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
1503
1504                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
1505
1506                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1507                         unsigned long tl = this_load;
1508                         unsigned long tl_per_task;
1509
1510                         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1511
1512                         /*
1513                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1514                          * effect of the currently running task from the load
1515                          * of the current CPU:
1516                          */
1517                         if (sync)
1518                                 tl -= current->load_weight;
1519
1520                         if ((tl <= load &&
1521                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1522                                 100*(tl + p->load_weight) <= imbalance*load) {
1523                                 /*
1524                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1525                                  * p is cache cold in this domain, and
1526                                  * there is no bad imbalance.
1527                                  */
1528                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1529                                 goto out_set_cpu;
1530                         }
1531                 }
1532
1533                 /*
1534                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1535                  * limit is reached.
1536                  */
1537                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1538                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1539                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1540                                 goto out_set_cpu;
1541                         }
1542                 }
1543         }
1544
1545         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1546 out_set_cpu:
1547         new_cpu = wake_idle(new_cpu, p);
1548         if (new_cpu != cpu) {
1549                 set_task_cpu(p, new_cpu);
1550                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1551                 /* might preempt at this point */
1552                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1553                 old_state = p->state;
1554                 if (!(old_state & state))
1555                         goto out;
1556                 if (p->array)
1557                         goto out_running;
1558
1559                 this_cpu = smp_processor_id();
1560                 cpu = task_cpu(p);
1561         }
1562
1563 out_activate:
1564 #endif /* CONFIG_SMP */
1565         if (old_state == TASK_UNINTERRUPTIBLE) {
1566                 rq->nr_uninterruptible--;
1567                 /*
1568                  * Tasks on involuntary sleep don't earn
1569                  * sleep_avg beyond just interactive state.
1570                  */
1571                 p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
1572         } else
1573
1574         /*
1575          * Tasks that have marked their sleep as noninteractive get
1576          * woken up with their sleep average not weighted in an
1577          * interactive way.
1578          */
1579                 if (old_state & TASK_NONINTERACTIVE)
1580                         p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
1581
1582
1583         activate_task(p, rq, cpu == this_cpu);
1584         /*
1585          * Sync wakeups (i.e. those types of wakeups where the waker
1586          * has indicated that it will leave the CPU in short order)
1587          * don't trigger a preemption, if the woken up task will run on
1588          * this cpu. (in this case the 'I will reschedule' promise of
1589          * the waker guarantees that the freshly woken up task is going
1590          * to be considered on this CPU.)
1591          */
1592         if (!sync || cpu != this_cpu) {
1593                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
1594                         resched_task(rq->curr);
1595         }
1596         success = 1;
1597
1598 out_running:
1599         p->state = TASK_RUNNING;
1600 out:
1601         task_rq_unlock(rq, &flags);
1602
1603         return success;
1604 }
1605
1606 int fastcall wake_up_process(struct task_struct *p)
1607 {
1608         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1609                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1610 }
1611 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1612
1613 int fastcall wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1614 {
1615         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1616 }
1617
1618 static void task_running_tick(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1619 /*
1620  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1621  * p is forked by current.
1622  */
1623 void fastcall sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1624 {
1625         int cpu = get_cpu();
1626
1627 #ifdef CONFIG_SMP
1628         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1629 #endif
1630         set_task_cpu(p, cpu);
1631
1632         /*
1633          * We mark the process as running here, but have not actually
1634          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1635          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1636          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1637          */
1638         p->state = TASK_RUNNING;
1639
1640         /*
1641          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1642          */
1643         p->prio = current->normal_prio;
1644
1645         INIT_LIST_HEAD(&p->run_list);
1646         p->array = NULL;
1647 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1648         if (unlikely(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         /*
1659          * Share the timeslice between parent and child, thus the
1660          * total amount of pending timeslices in the system doesn't change,
1661          * resulting in more scheduling fairness.
1662          */
1663         local_irq_disable();
1664         p->time_slice = (current->time_slice + 1) >> 1;
1665         /*
1666          * The remainder of the first timeslice might be recovered by
1667          * the parent if the child exits early enough.
1668          */
1669         p->first_time_slice = 1;
1670         current->time_slice >>= 1;
1671         p->timestamp = sched_clock();
1672         if (unlikely(!current->time_slice)) {
1673                 /*
1674                  * This case is rare, it happens when the parent has only
1675                  * a single jiffy left from its timeslice. Taking the
1676                  * runqueue lock is not a problem.
1677                  */
1678                 current->time_slice = 1;
1679                 task_running_tick(cpu_rq(cpu), current);
1680         }
1681         local_irq_enable();
1682         put_cpu();
1683 }
1684
1685 /*
1686  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1687  *
1688  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1689  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1690  * on the runqueue and wakes it.
1691  */
1692 void fastcall wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1693 {
1694         struct rq *rq, *this_rq;
1695         unsigned long flags;
1696         int this_cpu, cpu;
1697
1698         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1699         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1700         this_cpu = smp_processor_id();
1701         cpu = task_cpu(p);
1702
1703         /*
1704          * We decrease the sleep average of forking parents
1705          * and children as well, to keep max-interactive tasks
1706          * from forking tasks that are max-interactive. The parent
1707          * (current) is done further down, under its lock.
1708          */
1709         p->sleep_avg = JIFFIES_TO_NS(CURRENT_BONUS(p) *
1710                 CHILD_PENALTY / 100 * MAX_SLEEP_AVG / MAX_BONUS);
1711
1712         p->prio = effective_prio(p);
1713
1714         if (likely(cpu == this_cpu)) {
1715                 if (!(clone_flags & CLONE_VM)) {
1716                         /*
1717                          * The VM isn't cloned, so we're in a good position to
1718                          * do child-runs-first in anticipation of an exec. This
1719                          * usually avoids a lot of COW overhead.
1720                          */
1721                         if (unlikely(!current->array))
1722                                 __activate_task(p, rq);
1723                         else {
1724                                 p->prio = current->prio;
1725                                 p->normal_prio = current->normal_prio;
1726                                 list_add_tail(&p->run_list, &current->run_list);
1727                                 p->array = current->array;
1728                                 p->array->nr_active++;
1729                                 inc_nr_running(p, rq);
1730                         }
1731                         set_need_resched();
1732                 } else
1733                         /* Run child last */
1734                         __activate_task(p, rq);
1735                 /*
1736                  * We skip the following code due to cpu == this_cpu
1737                  *
1738                  *   task_rq_unlock(rq, &flags);
1739                  *   this_rq = task_rq_lock(current, &flags);
1740                  */
1741                 this_rq = rq;
1742         } else {
1743                 this_rq = cpu_rq(this_cpu);
1744
1745                 /*
1746                  * Not the local CPU - must adjust timestamp. This should
1747                  * get optimised away in the !CONFIG_SMP case.
1748                  */
1749                 p->timestamp = (p->timestamp - this_rq->most_recent_timestamp)
1750                                         + rq->most_recent_timestamp;
1751                 __activate_task(p, rq);
1752                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
1753                         resched_task(rq->curr);
1754
1755                 /*
1756                  * Parent and child are on different CPUs, now get the
1757                  * parent runqueue to update the parent's ->sleep_avg:
1758                  */
1759                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1760                 this_rq = task_rq_lock(current, &flags);
1761         }
1762         current->sleep_avg = JIFFIES_TO_NS(CURRENT_BONUS(current) *
1763                 PARENT_PENALTY / 100 * MAX_SLEEP_AVG / MAX_BONUS);
1764         task_rq_unlock(this_rq, &flags);
1765 }
1766
1767 /*
1768  * Potentially available exiting-child timeslices are
1769  * retrieved here - this way the parent does not get
1770  * penalized for creating too many threads.
1771  *
1772  * (this cannot be used to 'generate' timeslices
1773  * artificially, because any timeslice recovered here
1774  * was given away by the parent in the first place.)
1775  */
1776 void fastcall sched_exit(struct task_struct *p)
1777 {
1778         unsigned long flags;
1779         struct rq *rq;
1780
1781         /*
1782          * If the child was a (relative-) CPU hog then decrease
1783          * the sleep_avg of the parent as well.
1784          */
1785         rq = task_rq_lock(p->parent, &flags);
1786         if (p->first_time_slice && task_cpu(p) == task_cpu(p->parent)) {
1787                 p->parent->time_slice += p->time_slice;
1788                 if (unlikely(p->parent->time_slice > task_timeslice(p)))
1789                         p->parent->time_slice = task_timeslice(p);
1790         }
1791         if (p->sleep_avg < p->parent->sleep_avg)
1792                 p->parent->sleep_avg = p->parent->sleep_avg /
1793                 (EXIT_WEIGHT + 1) * EXIT_WEIGHT + p->sleep_avg /
1794                 (EXIT_WEIGHT + 1);
1795         task_rq_unlock(rq, &flags);
1796 }
1797
1798 /**
1799  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1800  * @rq: the runqueue preparing to switch
1801  * @next: the task we are going to switch to.
1802  *
1803  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1804  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1805  * switch.
1806  *
1807  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1808  * hooks.
1809  */
1810 static inline void prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1811 {
1812         prepare_lock_switch(rq, next);
1813         prepare_arch_switch(next);
1814 }
1815
1816 /**
1817  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1818  * @rq: runqueue associated with task-switch
1819  * @prev: the thread we just switched away from.
1820  *
1821  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1822  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1823  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1824  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1825  *
1826  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1827  * so, we finish that here outside of the runqueue lock.  (Doing it
1828  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1829  * details.)
1830  */
1831 static inline void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1832         __releases(rq->lock)
1833 {
1834         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1835         long prev_state;
1836
1837         rq->prev_mm = NULL;
1838
1839         /*
1840          * A task struct has one reference for the use as "current".
1841          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1842          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1843          * the scheduled task must drop that reference.
1844          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1845          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1846          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1847          * be dropped twice.
1848          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1849          */
1850         prev_state = prev->state;
1851         finish_arch_switch(prev);
1852         finish_lock_switch(rq, prev);
1853         if (mm)
1854                 mmdrop(mm);
1855         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1856                 /*
1857                  * Remove function-return probe instances associated with this
1858                  * task and put them back on the free list.
1859                  */
1860                 kprobe_flush_task(prev);
1861                 put_task_struct(prev);
1862         }
1863 }
1864
1865 /**
1866  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1867  * @prev: the thread we just switched away from.
1868  */
1869 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1870         __releases(rq->lock)
1871 {
1872         struct rq *rq = this_rq();
1873
1874         finish_task_switch(rq, prev);
1875 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1876         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1877         preempt_enable();
1878 #endif
1879         if (current->set_child_tid)
1880                 put_user(current->pid, current->set_child_tid);
1881 }
1882
1883 /*
1884  * context_switch - switch to the new MM and the new
1885  * thread's register state.
1886  */
1887 static inline struct task_struct *
1888 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1889                struct task_struct *next)
1890 {
1891         struct mm_struct *mm = next->mm;
1892         struct mm_struct *oldmm = prev->active_mm;
1893
1894         /*
1895          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1896          * combine the page table reload and the switch backend into
1897          * one hypercall.
1898          */
1899         arch_enter_lazy_cpu_mode();
1900
1901         if (!mm) {
1902                 next->active_mm = oldmm;
1903                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1904                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1905         } else
1906                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1907
1908         if (!prev->mm) {
1909                 prev->active_mm = NULL;
1910                 WARN_ON(rq->prev_mm);
1911                 rq->prev_mm = oldmm;
1912         }
1913         /*
1914          * Since the runqueue lock will be released by the next
1915          * task (which is an invalid locking op but in the case
1916          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1917          * do an early lockdep release here:
1918          */
1919 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1920         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1921 #endif
1922
1923         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1924         switch_to(prev, next, prev);
1925
1926         return prev;
1927 }
1928
1929 /*
1930  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1931  *
1932  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1933  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1934  * number of context switches performed since bootup.
1935  */
1936 unsigned long nr_running(void)
1937 {
1938         unsigned long i, sum = 0;
1939
1940         for_each_online_cpu(i)
1941                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1942
1943         return sum;
1944 }
1945
1946 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1947 {
1948         unsigned long i, sum = 0;
1949
1950         for_each_possible_cpu(i)
1951                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1952
1953         /*
1954          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1955          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1956          */
1957         if (unlikely((long)sum < 0))
1958                 sum = 0;
1959
1960         return sum;
1961 }
1962
1963 unsigned long long nr_context_switches(void)
1964 {
1965         int i;
1966         unsigned long long sum = 0;
1967
1968         for_each_possible_cpu(i)
1969                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1970
1971         return sum;
1972 }
1973
1974 unsigned long nr_iowait(void)
1975 {
1976         unsigned long i, sum = 0;
1977
1978         for_each_possible_cpu(i)
1979                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1980
1981         return sum;
1982 }
1983
1984 unsigned long nr_active(void)
1985 {
1986         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
1987
1988         for_each_online_cpu(i) {
1989                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
1990                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1991         }
1992
1993         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
1994                 uninterruptible = 0;
1995
1996         return running + uninterruptible;
1997 }
1998
1999 #ifdef CONFIG_SMP
2000
2001 /*
2002  * Is this task likely cache-hot:
2003  */
2004 static inline int
2005 task_hot(struct task_struct *p, unsigned long long now, struct sched_domain *sd)
2006 {
2007         return (long long)(now - p->last_ran) < (long long)sd->cache_hot_time;
2008 }
2009
2010 /*
2011  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2012  *
2013  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2014  * you need to do so manually before calling.
2015  */
2016 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2017         __acquires(rq1->lock)
2018         __acquires(rq2->lock)
2019 {
2020         BUG_ON(!irqs_disabled());
2021         if (rq1 == rq2) {
2022                 spin_lock(&rq1->lock);
2023                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2024         } else {
2025                 if (rq1 < rq2) {
2026                         spin_lock(&rq1->lock);
2027                         spin_lock(&rq2->lock);
2028                 } else {
2029                         spin_lock(&rq2->lock);
2030                         spin_lock(&rq1->lock);
2031                 }
2032         }
2033 }
2034
2035 /*
2036  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2037  *
2038  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2039  * you need to do so manually after calling.
2040  */
2041 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2042         __releases(rq1->lock)
2043         __releases(rq2->lock)
2044 {
2045         spin_unlock(&rq1->lock);
2046         if (rq1 != rq2)
2047                 spin_unlock(&rq2->lock);
2048         else
2049                 __release(rq2->lock);
2050 }
2051
2052 /*
2053  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2054  */
2055 static void double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2056         __releases(this_rq->lock)
2057         __acquires(busiest->lock)
2058         __acquires(this_rq->lock)
2059 {
2060         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2061                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2062                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2063                 BUG_ON(1);
2064         }
2065         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2066                 if (busiest < this_rq) {
2067                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2068                         spin_lock(&busiest->lock);
2069                         spin_lock(&this_rq->lock);
2070                 } else
2071                         spin_lock(&busiest->lock);
2072         }
2073 }
2074
2075 /*
2076  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2077  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2078  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu.  Then
2079  * the cpu_allowed mask is restored.
2080  */
2081 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2082 {
2083         struct migration_req req;
2084         unsigned long flags;
2085         struct rq *rq;
2086
2087         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2088         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2089             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2090                 goto out;
2091
2092         /* force the process onto the specified CPU */
2093         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2094                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2095                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2096
2097                 get_task_struct(mt);
2098                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2099                 wake_up_process(mt);
2100                 put_task_struct(mt);
2101                 wait_for_completion(&req.done);
2102
2103                 return;
2104         }
2105 out:
2106         task_rq_unlock(rq, &flags);
2107 }
2108
2109 /*
2110  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2111  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2112  */
2113 void sched_exec(void)
2114 {
2115         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2116         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2117         put_cpu();
2118         if (new_cpu != this_cpu)
2119                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2120 }
2121
2122 /*
2123  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2124  * Both runqueues must be locked.
2125  */
2126 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct prio_array *src_array,
2127                       struct task_struct *p, struct rq *this_rq,
2128                       struct prio_array *this_array, int this_cpu)
2129 {
2130         dequeue_task(p, src_array);
2131         dec_nr_running(p, src_rq);
2132         set_task_cpu(p, this_cpu);
2133         inc_nr_running(p, this_rq);
2134         enqueue_task(p, this_array);
2135         p->timestamp = (p->timestamp - src_rq->most_recent_timestamp)
2136                                 + this_rq->most_recent_timestamp;
2137         /*
2138          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2139          * to be always true for them.
2140          */
2141         if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, this_rq))
2142                 resched_task(this_rq->curr);
2143 }
2144
2145 /*
2146  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2147  */
2148 static
2149 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2150                      struct sched_domain *sd, enum idle_type idle,
2151                      int *all_pinned)
2152 {
2153         /*
2154          * We do not migrate tasks that are:
2155          * 1) running (obviously), or
2156          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2157          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2158          */
2159         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed))
2160                 return 0;
2161         *all_pinned = 0;
2162
2163         if (task_running(rq, p))
2164                 return 0;
2165
2166         /*
2167          * Aggressive migration if:
2168          * 1) task is cache cold, or
2169          * 2) too many balance attempts have failed.
2170          */
2171
2172         if (sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2173 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2174                 if (task_hot(p, rq->most_recent_timestamp, sd))
2175                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2176 #endif
2177                 return 1;
2178         }
2179
2180         if (task_hot(p, rq->most_recent_timestamp, sd))
2181                 return 0;
2182         return 1;
2183 }
2184
2185 #define rq_best_prio(rq) min((rq)->curr->prio, (rq)->best_expired_prio)
2186
2187 /*
2188  * move_tasks tries to move up to max_nr_move tasks and max_load_move weighted
2189  * load from busiest to this_rq, as part of a balancing operation within
2190  * "domain". Returns the number of tasks moved.
2191  *
2192  * Called with both runqueues locked.
2193  */
2194 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2195                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
2196                       struct sched_domain *sd, enum idle_type idle,
2197                       int *all_pinned)
2198 {
2199         int idx, pulled = 0, pinned = 0, this_best_prio, best_prio,
2200             best_prio_seen, skip_for_load;
2201         struct prio_array *array, *dst_array;
2202         struct list_head *head, *curr;
2203         struct task_struct *tmp;
2204         long rem_load_move;
2205
2206         if (max_nr_move == 0 || max_load_move == 0)
2207                 goto out;
2208
2209         rem_load_move = max_load_move;
2210         pinned = 1;
2211         this_best_prio = rq_best_prio(this_rq);
2212         best_prio = rq_best_prio(busiest);
2213         /*
2214          * Enable handling of the case where there is more than one task
2215          * with the best priority.   If the current running task is one
2216          * of those with prio==best_prio we know it won't be moved
2217          * and therefore it's safe to override the skip (based on load) of
2218          * any task we find with that prio.
2219          */
2220         best_prio_seen = best_prio == busiest->curr->prio;
2221
2222         /*
2223          * We first consider expired tasks. Those will likely not be
2224          * executed in the near future, and they are most likely to
2225          * be cache-cold, thus switching CPUs has the least effect
2226          * on them.
2227          */
2228         if (busiest->expired->nr_active) {
2229                 array = busiest->expired;
2230                 dst_array = this_rq->expired;
2231         } else {
2232                 array = busiest->active;
2233                 dst_array = this_rq->active;
2234         }
2235
2236 new_array:
2237         /* Start searching at priority 0: */
2238         idx = 0;
2239 skip_bitmap:
2240         if (!idx)
2241                 idx = sched_find_first_bit(array->bitmap);
2242         else
2243                 idx = find_next_bit(array->bitmap, MAX_PRIO, idx);
2244         if (idx >= MAX_PRIO) {
2245                 if (array == busiest->expired && busiest->active->nr_active) {
2246                         array = busiest->active;
2247                         dst_array = this_rq->active;
2248                         goto new_array;
2249                 }
2250                 goto out;
2251         }
2252
2253         head = array->queue + idx;
2254         curr = head->prev;
2255 skip_queue:
2256         tmp = list_entry(curr, struct task_struct, run_list);
2257
2258         curr = curr->prev;
2259
2260         /*
2261          * To help distribute high priority tasks accross CPUs we don't
2262          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2263          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2264          */
2265         skip_for_load = tmp->load_weight > rem_load_move;
2266         if (skip_for_load && idx < this_best_prio)
2267                 skip_for_load = !best_prio_seen && idx == best_prio;
2268         if (skip_for_load ||
2269             !can_migrate_task(tmp, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2270
2271                 best_prio_seen |= idx == best_prio;
2272                 if (curr != head)
2273                         goto skip_queue;
2274                 idx++;
2275                 goto skip_bitmap;
2276         }
2277
2278         pull_task(busiest, array, tmp, this_rq, dst_array, this_cpu);
2279         pulled++;
2280         rem_load_move -= tmp->load_weight;
2281
2282         /*
2283          * We only want to steal up to the prescribed number of tasks
2284          * and the prescribed amount of weighted load.
2285          */
2286         if (pulled < max_nr_move && rem_load_move > 0) {
2287                 if (idx < this_best_prio)
2288                         this_best_prio = idx;
2289                 if (curr != head)
2290                         goto skip_queue;
2291                 idx++;
2292                 goto skip_bitmap;
2293         }
2294 out:
2295         /*
2296          * Right now, this is the only place pull_task() is called,
2297          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2298          * inside pull_task().
2299          */
2300         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2301
2302         if (all_pinned)
2303                 *all_pinned = pinned;
2304         return pulled;
2305 }
2306
2307 /*
2308  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2309  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2310  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2311  */
2312 static struct sched_group *
2313 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2314                    unsigned long *imbalance, enum idle_type idle, int *sd_idle,
2315                    cpumask_t *cpus, int *balance)
2316 {
2317         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2318         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2319         unsigned long max_pull;
2320         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2321         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2322         int load_idx;
2323 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2324         int power_savings_balance = 1;
2325         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2326         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2327         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2328 #endif
2329
2330         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2331         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2332         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2333         if (idle == NOT_IDLE)
2334                 load_idx = sd->busy_idx;
2335         else if (idle == NEWLY_IDLE)
2336                 load_idx = sd->newidle_idx;
2337         else
2338                 load_idx = sd->idle_idx;
2339
2340         do {
2341                 unsigned long load, group_capacity;
2342                 int local_group;
2343                 int i;
2344                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2345                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2346
2347                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2348
2349                 if (local_group)
2350                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2351
2352                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2353                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2354
2355                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2356                         struct rq *rq;
2357
2358                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2359                                 continue;
2360
2361                         rq = cpu_rq(i);
2362
2363                         if (*sd_idle && !idle_cpu(i))
2364                                 *sd_idle = 0;
2365
2366                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2367                         if (local_group) {
2368                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2369                                         first_idle_cpu = 1;
2370                                         balance_cpu = i;
2371                                 }
2372
2373                                 load = target_load(i, load_idx);
2374                         } else
2375                                 load = source_load(i, load_idx);
2376
2377                         avg_load += load;
2378                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2379                         sum_weighted_load += rq->raw_weighted_load;
2380                 }
2381
2382                 /*
2383                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2384                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2385                  * domains.
2386                  */
2387                 if (local_group && balance_cpu != this_cpu && balance) {
2388                         *balance = 0;
2389                         goto ret;
2390                 }
2391
2392                 total_load += avg_load;
2393                 total_pwr += group->__cpu_power;
2394
2395                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2396                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2397                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2398
2399                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2400
2401                 if (local_group) {
2402                         this_load = avg_load;
2403                         this = group;
2404                         this_nr_running = sum_nr_running;
2405                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2406                 } else if (avg_load > max_load &&
2407                            sum_nr_running > group_capacity) {
2408                         max_load = avg_load;
2409                         busiest = group;
2410                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2411                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2412                 }
2413
2414 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2415                 /*
2416                  * Busy processors will not participate in power savings
2417                  * balance.
2418                  */
2419                 if (idle == NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2420                         goto group_next;
2421
2422                 /*
2423                  * If the local group is idle or completely loaded
2424                  * no need to do power savings balance at this domain
2425                  */
2426                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2427                                     !this_nr_running))
2428                         power_savings_balance = 0;
2429
2430                 /*
2431                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2432                  * don't include that group in power savings calculations
2433                  */
2434                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2435                     || !sum_nr_running)
2436                         goto group_next;
2437
2438                 /*
2439                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2440                  * This is the group from where we need to pick up the load
2441                  * for saving power
2442                  */
2443                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2444                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2445                      first_cpu(group->cpumask) <
2446                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2447                         group_min = group;
2448                         min_nr_running = sum_nr_running;
2449                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2450                                                 sum_nr_running;
2451                 }
2452
2453                 /*
2454                  * Calculate the group which is almost near its
2455                  * capacity but still has some space to pick up some load
2456                  * from other group and save more power
2457                  */
2458                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2459                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2460                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2461                              first_cpu(group->cpumask) >
2462                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2463                                 group_leader = group;
2464                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2465                         }
2466                 }
2467 group_next:
2468 #endif
2469                 group = group->next;
2470         } while (group != sd->groups);
2471
2472         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2473                 goto out_balanced;
2474
2475         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2476
2477         if (this_load >= avg_load ||
2478                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2479                 goto out_balanced;
2480
2481         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2482         /*
2483          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2484          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2485          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2486          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2487          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2488          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2489          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2490          * by pulling tasks to us.  Be careful of negative numbers as they'll
2491          * appear as very large values with unsigned longs.
2492          */
2493         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2494                 goto out_balanced;
2495
2496         /*
2497          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2498          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2499          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2500          */
2501         if (max_load < avg_load) {
2502                 *imbalance = 0;
2503                 goto small_imbalance;
2504         }
2505
2506         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2507         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2508
2509         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2510         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2511                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2512                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2513
2514         /*
2515          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2516          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2517          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2518          * moved
2519          */
2520         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2521                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2522                 unsigned int imbn;
2523
2524 small_imbalance:
2525                 pwr_move = pwr_now = 0;
2526                 imbn = 2;
2527                 if (this_nr_running) {
2528                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2529                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2530                                 imbn = 1;
2531                 } else
2532                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2533
2534                 if (max_load - this_load >= busiest_load_per_task * imbn) {
2535                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2536                         return busiest;
2537                 }
2538
2539                 /*
2540                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2541                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2542                  * moving them.
2543                  */
2544
2545                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2546                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2547                 pwr_now += this->__cpu_power *
2548                                 min(this_load_per_task, this_load);
2549                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2550
2551                 /* Amount of load we'd subtract */
2552                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2553                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2554                 if (max_load > tmp)
2555                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2556                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2557
2558                 /* Amount of load we'd add */
2559                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2560                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2561                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2562                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2563                 else
2564                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2565                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2566                 pwr_move += this->__cpu_power *
2567                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2568                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2569
2570                 /* Move if we gain throughput */
2571                 if (pwr_move <= pwr_now)
2572                         goto out_balanced;
2573
2574                 *imbalance = busiest_load_per_task;
2575         }
2576
2577         return busiest;
2578
2579 out_balanced:
2580 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2581         if (idle == NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2582                 goto ret;
2583
2584         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2585                 *imbalance = min_load_per_task;
2586                 return group_min;
2587         }
2588 #endif
2589 ret:
2590         *imbalance = 0;
2591         return NULL;
2592 }
2593
2594 /*
2595  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2596  */
2597 static struct rq *
2598 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum idle_type idle,
2599                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2600 {
2601         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2602         unsigned long max_load = 0;
2603         int i;
2604
2605         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2606
2607                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2608                         continue;
2609
2610                 rq = cpu_rq(i);
2611
2612                 if (rq->nr_running == 1 && rq->raw_weighted_load > imbalance)
2613                         continue;
2614
2615                 if (rq->raw_weighted_load > max_load) {
2616                         max_load = rq->raw_weighted_load;
2617                         busiest = rq;
2618                 }
2619         }
2620
2621         return busiest;
2622 }
2623
2624 /*
2625  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2626  * so long as it is large enough.
2627  */
2628 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2629
2630 static inline unsigned long minus_1_or_zero(unsigned long n)
2631 {
2632         return n > 0 ? n - 1 : 0;
2633 }
2634
2635 /*
2636  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2637  * tasks if there is an imbalance.
2638  */
2639 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2640                         struct sched_domain *sd, enum idle_type idle,
2641                         int *balance)
2642 {
2643         int nr_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2644         struct sched_group *group;
2645         unsigned long imbalance;
2646         struct rq *busiest;
2647         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2648         unsigned long flags;
2649
2650         /*
2651          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2652          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2653          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2654          * portraying it as NOT_IDLE.
2655          */
2656         if (idle != NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2657             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2658                 sd_idle = 1;
2659
2660         schedstat_inc(sd, lb_cnt[idle]);
2661
2662 redo:
2663         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
2664                                    &cpus, balance);
2665
2666         if (*balance == 0)
2667                 goto out_balanced;
2668
2669         if (!group) {
2670                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2671                 goto out_balanced;
2672         }
2673
2674         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
2675         if (!busiest) {
2676                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2677                 goto out_balanced;
2678         }
2679
2680         BUG_ON(busiest == this_rq);
2681
2682         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2683
2684         nr_moved = 0;
2685         if (busiest->nr_running > 1) {
2686                 /*
2687                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2688                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2689                  * still unbalanced. nr_moved simply stays zero, so it is
2690                  * correctly treated as an imbalance.
2691                  */
2692                 local_irq_save(flags);
2693                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2694                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2695                                       minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2696                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2697                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2698                 local_irq_restore(flags);
2699
2700                 /*
2701                  * some other cpu did the load balance for us.
2702                  */
2703                 if (nr_moved && this_cpu != smp_processor_id())
2704                         resched_cpu(this_cpu);
2705
2706                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2707                 if (unlikely(all_pinned)) {
2708                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2709                         if (!cpus_empty(cpus))
2710                                 goto redo;
2711                         goto out_balanced;
2712                 }
2713         }
2714
2715         if (!nr_moved) {
2716                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2717                 sd->nr_balance_failed++;
2718
2719                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
2720
2721                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
2722
2723                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2724                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2725                          */
2726                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
2727                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2728                                 all_pinned = 1;
2729                                 goto out_one_pinned;
2730                         }
2731
2732                         if (!busiest->active_balance) {
2733                                 busiest->active_balance = 1;
2734                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2735                                 active_balance = 1;
2736                         }
2737                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2738                         if (active_balance)
2739                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2740
2741                         /*
2742                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2743                          * counter.
2744                          */
2745                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2746                 }
2747         } else
2748                 sd->nr_balance_failed = 0;
2749
2750         if (likely(!active_balance)) {
2751                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2752                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2753         } else {
2754                 /*
2755                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2756                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2757                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2758                  * move_tasks).
2759                  */
2760                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2761                         sd->balance_interval *= 2;
2762         }
2763
2764         if (!nr_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2765             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2766                 return -1;
2767         return nr_moved;
2768
2769 out_balanced:
2770         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
2771
2772         sd->nr_balance_failed = 0;
2773
2774 out_one_pinned:
2775         /* tune up the balancing interval */
2776         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
2777                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
2778                 sd->balance_interval *= 2;
2779
2780         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2781             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2782                 return -1;
2783         return 0;
2784 }
2785
2786 /*
2787  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2788  * tasks if there is an imbalance.
2789  *
2790  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (NEWLY_IDLE).
2791  * this_rq is locked.
2792  */
2793 static int
2794 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
2795 {
2796         struct sched_group *group;
2797         struct rq *busiest = NULL;
2798         unsigned long imbalance;
2799         int nr_moved = 0;
2800         int sd_idle = 0;
2801         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2802
2803         /*
2804          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2805          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2806          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2807          * portraying it as NOT_IDLE.
2808          */
2809         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2810             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2811                 sd_idle = 1;
2812
2813         schedstat_inc(sd, lb_cnt[NEWLY_IDLE]);
2814 redo:
2815         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, NEWLY_IDLE,
2816                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
2817         if (!group) {
2818                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[NEWLY_IDLE]);
2819                 goto out_balanced;
2820         }
2821
2822         busiest = find_busiest_queue(group, NEWLY_IDLE, imbalance,
2823                                 &cpus);
2824         if (!busiest) {
2825                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[NEWLY_IDLE]);
2826                 goto out_balanced;
2827         }
2828
2829         BUG_ON(busiest == this_rq);
2830
2831         schedstat_add(sd, lb_imbalance[NEWLY_IDLE], imbalance);
2832
2833         nr_moved = 0;
2834         if (busiest->nr_running > 1) {
2835                 /* Attempt to move tasks */
2836                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
2837                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2838                                         minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2839                                         imbalance, sd, NEWLY_IDLE, NULL);
2840                 spin_unlock(&busiest->lock);
2841
2842                 if (!nr_moved) {
2843                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2844                         if (!cpus_empty(cpus))
2845                                 goto redo;
2846                 }
2847         }
2848
2849         if (!nr_moved) {
2850                 schedstat_inc(sd, lb_failed[NEWLY_IDLE]);
2851                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2852                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2853                         return -1;
2854         } else
2855                 sd->nr_balance_failed = 0;
2856
2857         return nr_moved;
2858
2859 out_balanced:
2860         schedstat_inc(sd, lb_balanced[NEWLY_IDLE]);
2861         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2862             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2863                 return -1;
2864         sd->nr_balance_failed = 0;
2865
2866         return 0;
2867 }
2868
2869 /*
2870  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
2871  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
2872  */
2873 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
2874 {
2875         struct sched_domain *sd;
2876         int pulled_task = 0;
2877         unsigned long next_balance = jiffies + 60 *  HZ;
2878
2879         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2880                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
2881                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
2882                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
2883                                                         this_rq, sd);
2884                         if (time_after(next_balance,
2885                                   sd->last_balance + sd->balance_interval))
2886                                 next_balance = sd->last_balance
2887                                                 + sd->balance_interval;
2888                         if (pulled_task)
2889                                 break;
2890                 }
2891         }
2892         if (!pulled_task)
2893                 /*
2894                  * We are going idle. next_balance may be set based on
2895                  * a busy processor. So reset next_balance.
2896                  */
2897                 this_rq->next_balance = next_balance;
2898 }
2899
2900 /*
2901  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
2902  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
2903  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
2904  * logical imbalances.
2905  *
2906  * Called with busiest_rq locked.
2907  */
2908 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
2909 {
2910         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
2911         struct sched_domain *sd;
2912         struct rq *target_rq;
2913
2914         /* Is there any task to move? */
2915         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
2916                 return;
2917
2918         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
2919
2920         /*
2921          * This condition is "impossible", if it occurs
2922          * we need to fix it.  Originally reported by
2923          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
2924          */
2925         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
2926
2927         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
2928         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
2929
2930         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
2931         for_each_domain(target_cpu, sd) {
2932                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
2933                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
2934                                 break;
2935         }
2936
2937         if (likely(sd)) {
2938                 schedstat_inc(sd, alb_cnt);
2939
2940                 if (move_tasks(target_rq, target_cpu, busiest_rq, 1,
2941                                RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(100), sd, SCHED_IDLE,
2942                                NULL))
2943                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
2944                 else
2945                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
2946         }
2947         spin_unlock(&target_rq->lock);
2948 }
2949
2950 static void update_load(struct rq *this_rq)
2951 {
2952         unsigned long this_load;
2953         unsigned int i, scale;
2954
2955         this_load = this_rq->raw_weighted_load;
2956
2957         /* Update our load: */
2958         for (i = 0, scale = 1; i < 3; i++, scale += scale) {
2959                 unsigned long old_load, new_load;
2960
2961                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2962
2963                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2964                 new_load = this_load;
2965                 /*
2966                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2967                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2968                  * example.
2969                  */
2970                 if (new_load > old_load)
2971                         new_load += scale-1;
2972                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2973         }
2974 }
2975
2976 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2977 static struct {
2978         atomic_t load_balancer;
2979         cpumask_t  cpu_mask;
2980 } nohz ____cacheline_aligned = {
2981         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
2982         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
2983 };
2984
2985 /*
2986  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
2987  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
2988  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
2989  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
2990  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
2991  * arrives...
2992  *
2993  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
2994  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
2995  * nohz.cpu_mask..
2996  *
2997  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
2998  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
2999  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3000  * there is no need for ilb owner.
3001  *
3002  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3003  * next busy scheduler_tick()
3004  */
3005 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3006 {
3007         int cpu = smp_processor_id();
3008
3009         if (stop_tick) {
3010                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3011                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3012
3013                 /*
3014                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3015                  */
3016                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3017                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3018                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3019                                 BUG();
3020                         return 0;
3021                 }
3022
3023                 /* time for ilb owner also to sleep */
3024                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3025                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3026                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3027                         return 0;
3028                 }
3029
3030                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3031                         /* make me the ilb owner */
3032                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3033                                 return 1;
3034                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3035                         return 1;
3036         } else {
3037                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3038                         return 0;
3039
3040                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3041
3042                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3043                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3044                                 BUG();
3045         }
3046         return 0;
3047 }
3048 #endif
3049
3050 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3051
3052 /*
3053  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3054  * and initiates a balancing operation if so.
3055  *
3056  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3057  */
3058 static inline void rebalance_domains(int cpu, enum idle_type idle)
3059 {
3060         int balance = 1;
3061         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3062         unsigned long interval;
3063         struct sched_domain *sd;
3064         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3065         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3066
3067         for_each_domain(cpu, sd) {
3068                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3069                         continue;
3070
3071                 interval = sd->balance_interval;
3072                 if (idle != SCHED_IDLE)
3073                         interval *= sd->busy_factor;
3074
3075                 /* scale ms to jiffies */
3076                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3077                 if (unlikely(!interval))
3078                         interval = 1;
3079
3080                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3081                         if (!spin_trylock(&balancing))
3082                                 goto out;
3083                 }
3084
3085                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3086                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3087                                 /*
3088                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3089                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3090                                  * not idle.
3091                                  */
3092                                 idle = NOT_IDLE;
3093                         }
3094                         sd->last_balance = jiffies;
3095                 }
3096                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3097                         spin_unlock(&balancing);
3098 out:
3099                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3100                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3101
3102                 /*
3103                  * Stop the load balance at this level. There is another
3104                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3105                  * actively.
3106                  */
3107                 if (!balance)
3108                         break;
3109         }
3110         rq->next_balance = next_balance;
3111 }
3112
3113 /*
3114  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3115  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3116  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3117  */
3118 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3119 {
3120         int local_cpu = smp_processor_id();
3121         struct rq *local_rq = cpu_rq(local_cpu);
3122         enum idle_type idle = local_rq->idle_at_tick ? SCHED_IDLE : NOT_IDLE;
3123
3124         rebalance_domains(local_cpu, idle);
3125
3126 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3127         /*
3128          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3129          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3130          * stopped.
3131          */
3132         if (local_rq->idle_at_tick &&
3133             atomic_read(&nohz.load_balancer) == local_cpu) {
3134                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3135                 struct rq *rq;
3136                 int balance_cpu;
3137
3138                 cpu_clear(local_cpu, cpus);
3139                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3140                         /*
3141                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3142                          * work being done for other cpus. Next load
3143                          * balancing owner will pick it up.
3144                          */
3145                         if (need_resched())
3146                                 break;
3147
3148                         rebalance_domains(balance_cpu, SCHED_IDLE);
3149
3150                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3151                         if (time_after(local_rq->next_balance, rq->next_balance))
3152                                 local_rq->next_balance = rq->next_balance;
3153                 }
3154         }
3155 #endif
3156 }
3157
3158 /*
3159  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3160  *
3161  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3162  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3163  * if the whole system is idle.
3164  */
3165 static inline void trigger_load_balance(int cpu)
3166 {
3167         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3168 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3169         /*
3170          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3171          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3172          * load balancer.
3173          */
3174         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3175                 rq->in_nohz_recently = 0;
3176
3177                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3178                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3179                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3180                 }
3181
3182                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3183                         /*
3184                          * simple selection for now: Nominate the
3185                          * first cpu in the nohz list to be the next
3186                          * ilb owner.
3187                          *
3188                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3189                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3190                          */
3191                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3192
3193                         if (ilb != NR_CPUS)
3194                                 resched_cpu(ilb);
3195                 }
3196         }
3197
3198         /*
3199          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3200          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3201          */
3202         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3203             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3204                 resched_cpu(cpu);
3205                 return;
3206         }
3207
3208         /*
3209          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3210          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3211          */
3212         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3213             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3214                 return;
3215 #endif
3216         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3217                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3218 }
3219 #else
3220 /*
3221  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3222  */
3223 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3224 {
3225 }
3226 #endif
3227
3228 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3229
3230 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3231
3232 /*
3233  * This is called on clock ticks and on context switches.
3234  * Bank in p->sched_time the ns elapsed since the last tick or switch.
3235  */
3236 static inline void
3237 update_cpu_clock(struct task_struct *p, struct rq *rq, unsigned long long now)
3238 {
3239         p->sched_time += now - p->last_ran;
3240         p->last_ran = rq->most_recent_timestamp = now;
3241 }
3242
3243 /*
3244  * Return current->sched_time plus any more ns on the sched_clock
3245  * that have not yet been banked.
3246  */
3247 unsigned long long current_sched_time(const struct task_struct *p)
3248 {
3249         unsigned long long ns;
3250         unsigned long flags;
3251
3252         local_irq_save(flags);
3253         ns = p->sched_time + sched_clock() - p->last_ran;
3254         local_irq_restore(flags);
3255
3256         return ns;
3257 }
3258
3259 /*
3260  * We place interactive tasks back into the active array, if possible.
3261  *
3262  * To guarantee that this does not starve expired tasks we ignore the
3263  * interactivity of a task if the first expired task had to wait more
3264  * than a 'reasonable' amount of time. This deadline timeout is
3265  * load-dependent, as the frequency of array switched decreases with
3266  * increasing number of running tasks. We also ignore the interactivity
3267  * if a better static_prio task has expired:
3268  */
3269 static inline int expired_starving(struct rq *rq)
3270 {
3271         if (rq->curr->static_prio > rq->best_expired_prio)
3272                 return 1;
3273         if (!STARVATION_LIMIT || !rq->expired_timestamp)
3274                 return 0;
3275         if (jiffies - rq->expired_timestamp > STARVATION_LIMIT * rq->nr_running)
3276                 return 1;
3277         return 0;
3278 }
3279
3280 /*
3281  * Account user cpu time to a process.
3282  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3283  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3284  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3285  */
3286 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3287 {
3288         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3289         cputime64_t tmp;
3290
3291         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3292
3293         /* Add user time to cpustat. */
3294         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3295         if (TASK_NICE(p) > 0)
3296                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3297         else
3298                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3299 }
3300
3301 /*
3302  * Account system cpu time to a process.
3303  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3304  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3305  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3306  */
3307 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3308                          cputime_t cputime)
3309 {
3310         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3311         struct rq *rq = this_rq();
3312         cputime64_t tmp;
3313
3314         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3315
3316         /* Add system time to cpustat. */
3317         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3318         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3319                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3320         else if (softirq_count())
3321                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3322         else if (p != rq->idle)
3323                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3324         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3325                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3326         else
3327                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3328         /* Account for system time used */
3329         acct_update_integrals(p);
3330 }
3331
3332 /*
3333  * Account for involuntary wait time.
3334  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3335  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3336  */
3337 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3338 {
3339         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3340         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3341         struct rq *rq = this_rq();
3342
3343         if (p == rq->idle) {
3344                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3345                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3346                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3347                 else
3348                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3349         } else
3350                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3351 }
3352
3353 static void task_running_tick(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3354 {
3355         if (p->array != rq->active) {
3356                 /* Task has expired but was not scheduled yet */
3357                 set_tsk_need_resched(p);
3358                 return;
3359         }
3360         spin_lock(&rq->lock);
3361         /*
3362          * The task was running during this tick - update the
3363          * time slice counter. Note: we do not update a thread's
3364          * priority until it either goes to sleep or uses up its
3365          * timeslice. This makes it possible for interactive tasks
3366          * to use up their timeslices at their highest priority levels.
3367          */
3368         if (rt_task(p)) {
3369                 /*
3370                  * RR tasks need a special form of timeslice management.
3371                  * FIFO tasks have no timeslices.
3372                  */
3373                 if ((p->policy == SCHED_RR) && !--p->time_slice) {
3374                         p->time_slice = task_timeslice(p);
3375                         p->first_time_slice = 0;
3376                         set_tsk_need_resched(p);
3377
3378                         /* put it at the end of the queue: */
3379                         requeue_task(p, rq->active);
3380                 }
3381                 goto out_unlock;
3382         }
3383         if (!--p->time_slice) {
3384                 dequeue_task(p, rq->active);
3385                 set_tsk_need_resched(p);
3386                 p->prio = effective_prio(p);
3387                 p->time_slice = task_timeslice(p);
3388                 p->first_time_slice = 0;
3389
3390                 if (!rq->expired_timestamp)
3391                         rq->expired_timestamp = jiffies;
3392                 if (!TASK_INTERACTIVE(p) || expired_starving(rq)) {
3393                         enqueue_task(p, rq->expired);
3394                         if (p->static_prio < rq->best_expired_prio)
3395                                 rq->best_expired_prio = p->static_prio;
3396                 } else
3397                         enqueue_task(p, rq->active);
3398         } else {
3399                 /*
3400                  * Prevent a too long timeslice allowing a task to monopolize
3401                  * the CPU. We do this by splitting up the timeslice into
3402                  * smaller pieces.
3403                  *
3404                  * Note: this does not mean the task's timeslices expire or
3405                  * get lost in any way, they just might be preempted by
3406                  * another task of equal priority. (one with higher
3407                  * priority would have preempted this task already.) We
3408                  * requeue this task to the end of the list on this priority
3409                  * level, which is in essence a round-robin of tasks with
3410                  * equal priority.
3411                  *
3412                  * This only applies to tasks in the interactive
3413                  * delta range with at least TIMESLICE_GRANULARITY to requeue.
3414                  */
3415                 if (TASK_INTERACTIVE(p) && !((task_timeslice(p) -
3416                         p->time_slice) % TIMESLICE_GRANULARITY(p)) &&
3417                         (p->time_slice >= TIMESLICE_GRANULARITY(p)) &&
3418                         (p->array == rq->active)) {
3419
3420                         requeue_task(p, rq->active);
3421                         set_tsk_need_resched(p);
3422                 }
3423         }
3424 out_unlock:
3425         spin_unlock(&rq->lock);
3426 }
3427
3428 /*
3429  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3430  * We call it with interrupts disabled.
3431  *
3432  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3433  * timeslices.
3434  */
3435 void scheduler_tick(void)
3436 {
3437         unsigned long long now = sched_clock();
3438         struct task_struct *p = current;
3439         int cpu = smp_processor_id();
3440         int idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3441         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3442
3443         update_cpu_clock(p, rq, now);
3444
3445         if (!idle_at_tick)
3446                 task_running_tick(rq, p);
3447 #ifdef CONFIG_SMP
3448         update_load(rq);
3449         rq->idle_at_tick = idle_at_tick;
3450         trigger_load_balance(cpu);
3451 #endif
3452 }
3453
3454 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3455
3456 void fastcall add_preempt_count(int val)
3457 {
3458         /*
3459          * Underflow?
3460          */
3461         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3462                 return;
3463         preempt_count() += val;
3464         /*
3465          * Spinlock count overflowing soon?
3466          */
3467         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3468                                 PREEMPT_MASK - 10);
3469 }
3470 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3471
3472 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3473 {
3474         /*
3475          * Underflow?
3476          */
3477         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3478                 return;
3479         /*
3480          * Is the spinlock portion underflowing?
3481          */
3482         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3483                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3484                 return;
3485
3486         preempt_count() -= val;
3487 }
3488 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3489
3490 #endif
3491
3492 static inline int interactive_sleep(enum sleep_type sleep_type)
3493 {
3494         return (sleep_type == SLEEP_INTERACTIVE ||
3495                 sleep_type == SLEEP_INTERRUPTED);
3496 }
3497
3498 /*
3499  * schedule() is the main scheduler function.
3500  */
3501 asmlinkage void __sched schedule(void)
3502 {
3503         struct task_struct *prev, *next;
3504         struct prio_array *array;
3505         struct list_head *queue;
3506         unsigned long long now;
3507         unsigned long run_time;
3508         int cpu, idx, new_prio;
3509         long *switch_count;
3510         struct rq *rq;
3511
3512         /*
3513          * Test if we are atomic.  Since do_exit() needs to call into
3514          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3515          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3516          */
3517         if (unlikely(in_atomic() && !current->exit_state)) {
3518                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: "
3519                         "%s/0x%08x/%d\n",
3520                         current->comm, preempt_count(), current->pid);
3521                 debug_show_held_locks(current);
3522                 if (irqs_disabled())
3523                         print_irqtrace_events(current);
3524                 dump_stack();
3525         }
3526         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3527
3528 need_resched:
3529         preempt_disable();
3530         prev = current;
3531         release_kernel_lock(prev);
3532 need_resched_nonpreemptible:
3533         rq = this_rq();
3534
3535         /*
3536          * The idle thread is not allowed to schedule!
3537          * Remove this check after it has been exercised a bit.
3538          */
3539         if (unlikely(prev == rq->idle) && prev->state != TASK_RUNNING) {
3540                 printk(KERN_ERR "bad: scheduling from the idle thread!\n");
3541                 dump_stack();
3542         }
3543
3544         schedstat_inc(rq, sched_cnt);
3545         now = sched_clock();
3546         if (likely((long long)(now - prev->timestamp) < NS_MAX_SLEEP_AVG)) {
3547                 run_time = now - prev->timestamp;
3548                 if (unlikely((long long)(now - prev->timestamp) < 0))
3549                         run_time = 0;
3550         } else
3551                 run_time = NS_MAX_SLEEP_AVG;
3552
3553         /*
3554          * Tasks charged proportionately less run_time at high sleep_avg to
3555          * delay them losing their interactive status
3556          */
3557         run_time /= (CURRENT_BONUS(prev) ? : 1);
3558
3559         spin_lock_irq(&rq->lock);
3560
3561         switch_count = &prev->nivcsw;
3562         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3563                 switch_count = &prev->nvcsw;
3564                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3565                                 unlikely(signal_pending(prev))))
3566                         prev->state = TASK_RUNNING;
3567                 else {
3568                         if (prev->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
3569                                 rq->nr_uninterruptible++;
3570                         deactivate_task(prev, rq);
3571                 }
3572         }
3573
3574         cpu = smp_processor_id();
3575         if (unlikely(!rq->nr_running)) {
3576                 idle_balance(cpu, rq);
3577                 if (!rq->nr_running) {
3578                         next = rq->idle;
3579                         rq->expired_timestamp = 0;
3580                         goto switch_tasks;
3581                 }
3582         }
3583
3584         array = rq->active;
3585         if (unlikely(!array->nr_active)) {
3586                 /*
3587                  * Switch the active and expired arrays.
3588                  */
3589                 schedstat_inc(rq, sched_switch);
3590                 rq->active = rq->expired;
3591                 rq->expired = array;
3592                 array = rq->active;
3593                 rq->expired_timestamp = 0;
3594                 rq->best_expired_prio = MAX_PRIO;
3595         }
3596
3597         idx = sched_find_first_bit(array->bitmap);
3598         queue = array->queue + idx;
3599         next = list_entry(queue->next, struct task_struct, run_list);
3600
3601         if (!rt_task(next) && interactive_sleep(next->sleep_type)) {
3602                 unsigned long long delta = now - next->timestamp;
3603                 if (unlikely((long long)(now - next->timestamp) < 0))
3604                         delta = 0;
3605
3606                 if (next->sleep_type == SLEEP_INTERACTIVE)
3607                         delta = delta * (ON_RUNQUEUE_WEIGHT * 128 / 100) / 128;
3608
3609                 array = next->array;
3610                 new_prio = recalc_task_prio(next, next->timestamp + delta);
3611
3612                 if (unlikely(next->prio != new_prio)) {
3613                         dequeue_task(next, array);
3614                         next->prio = new_prio;
3615                         enqueue_task(next, array);
3616                 }
3617         }
3618         next->sleep_type = SLEEP_NORMAL;
3619 switch_tasks:
3620         if (next == rq->idle)
3621                 schedstat_inc(rq, sched_goidle);
3622         prefetch(next);
3623         prefetch_stack(next);
3624         clear_tsk_need_resched(prev);
3625         rcu_qsctr_inc(task_cpu(prev));
3626
3627         update_cpu_clock(prev, rq, now);
3628
3629         prev->sleep_avg -= run_time;
3630         if ((long)prev->sleep_avg <= 0)
3631                 prev->sleep_avg = 0;
3632         prev->timestamp = prev->last_ran = now;
3633
3634         sched_info_switch(prev, next);
3635         if (likely(prev != next)) {
3636                 next->timestamp = next->last_ran = now;
3637                 rq->nr_switches++;
3638                 rq->curr = next;
3639                 ++*switch_count;
3640
3641                 prepare_task_switch(rq, next);
3642                 prev = context_switch(rq, prev, next);
3643                 barrier();
3644                 /*
3645                  * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3646                  * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3647                  * frame will be invalid.
3648                  */
3649                 finish_task_switch(this_rq(), prev);
3650         } else
3651                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3652
3653         prev = current;
3654         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(prev) < 0))
3655                 goto need_resched_nonpreemptible;
3656         preempt_enable_no_resched();
3657         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3658                 goto need_resched;
3659 }
3660 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3661
3662 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3663 /*
3664  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3665  * off of preempt_enable.  Kernel preemptions off return from interrupt
3666  * occur there and call schedule directly.
3667  */
3668 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3669 {
3670         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3671 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3672         struct task_struct *task = current;
3673         int saved_lock_depth;
3674 #endif
3675         /*
3676          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3677          * we do not want to preempt the current task.  Just return..
3678          */
3679         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3680                 return;
3681
3682 need_resched:
3683         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3684         /*
3685          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3686          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3687          * auto-release the semaphore:
3688          */
3689 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3690         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3691         task->lock_depth = -1;
3692 #endif
3693         schedule();
3694 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3695         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3696 #endif
3697         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3698
3699         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3700         barrier();
3701         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3702                 goto need_resched;
3703 }
3704 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3705
3706 /*
3707  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3708  * off of irq context.
3709  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3710  * protect us against recursive calling from irq.
3711  */
3712 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3713 {
3714         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3715 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3716         struct task_struct *task = current;
3717         int saved_lock_depth;
3718 #endif
3719         /* Catch callers which need to be fixed */
3720         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3721
3722 need_resched:
3723         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3724         /*
3725          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3726          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3727          * auto-release the semaphore:
3728          */
3729 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3730         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3731         task->lock_depth = -1;
3732 #endif
3733         local_irq_enable();
3734         schedule();
3735         local_irq_disable();
3736 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3737         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3738 #endif
3739         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3740
3741         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3742         barrier();
3743         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3744                 goto need_resched;
3745 }
3746
3747 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3748
3749 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
3750                           void *key)
3751 {
3752         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
3753 }
3754 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3755
3756 /*
3757  * The core wakeup function.  Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3758  * wake everything up.  If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3759  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3760  *
3761  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3762  * started to run but is not in state TASK_RUNNING.  try_to_wake_up() returns
3763  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3764  */
3765 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3766                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
3767 {
3768         struct list_head *tmp, *next;
3769
3770         list_for_each_safe(tmp, next, &q->task_list) {
3771                 wait_queue_t *curr = list_entry(tmp, wait_queue_t, task_list);
3772                 unsigned flags = curr->flags;
3773
3774                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
3775                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3776                         break;
3777         }
3778 }
3779
3780 /**
3781  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3782  * @q: the waitqueue
3783  * @mode: which threads
3784  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3785  * @key: is directly passed to the wakeup function
3786  */
3787 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3788                         int nr_exclusive, void *key)
3789 {
3790         unsigned long flags;
3791
3792         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3793         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3794         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3795 }
3796 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3797
3798 /*
3799  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3800  */
3801 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3802 {
3803         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3804 }
3805
3806 /**
3807  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
3808  * @q: the waitqueue
3809  * @mode: which threads
3810  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3811  *
3812  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3813  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3814  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3815  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3816  *
3817  * On UP it can prevent extra preemption.
3818  */
3819 void fastcall
3820 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3821 {
3822         unsigned long flags;
3823         int sync = 1;
3824
3825         if (unlikely(!q))
3826                 return;
3827
3828         if (unlikely(!nr_exclusive))
3829                 sync = 0;
3830
3831         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3832         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
3833         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3834 }
3835 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3836
3837 void fastcall complete(struct completion *x)
3838 {
3839         unsigned long flags;
3840
3841         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3842         x->done++;
3843         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3844                          1, 0, NULL);
3845         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3846 }
3847 EXPORT_SYMBOL(complete);
3848
3849 void fastcall complete_all(struct completion *x)
3850 {
3851         unsigned long flags;
3852
3853         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3854         x->done += UINT_MAX/2;
3855         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3856                          0, 0, NULL);
3857         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3858 }
3859 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3860
3861 void fastcall __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3862 {
3863         might_sleep();
3864
3865         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3866         if (!x->done) {
3867                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3868
3869                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3870                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3871                 do {
3872                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3873                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3874                         schedule();
3875                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3876                 } while (!x->done);
3877                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3878         }
3879         x->done--;
3880         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3881 }
3882 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3883
3884 unsigned long fastcall __sched
3885 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3886 {
3887         might_sleep();
3888
3889         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3890         if (!x->done) {
3891                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3892
3893                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3894                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3895                 do {
3896                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3897                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3898                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3899                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3900                         if (!timeout) {
3901                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3902                                 goto out;
3903                         }
3904                 } while (!x->done);
3905                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3906         }
3907         x->done--;
3908 out:
3909         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3910         return timeout;
3911 }
3912 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3913
3914 int fastcall __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3915 {
3916         int ret = 0;
3917
3918         might_sleep();
3919
3920         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3921         if (!x->done) {
3922                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3923
3924                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3925                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3926                 do {
3927                         if (signal_pending(current)) {
3928                                 ret = -ERESTARTSYS;
3929                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3930                                 goto out;
3931                         }
3932                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3933                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3934                         schedule();
3935                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3936                 } while (!x->done);
3937                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3938         }
3939         x->done--;
3940 out:
3941         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3942
3943         return ret;
3944 }
3945 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3946
3947 unsigned long fastcall __sched
3948 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3949                                           unsigned long timeout)
3950 {
3951         might_sleep();
3952
3953         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3954         if (!x->done) {
3955                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3956
3957                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3958                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3959                 do {
3960                         if (signal_pending(current)) {
3961                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3962                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3963                                 goto out;
3964                         }
3965                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3966                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3967                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3968                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3969                         if (!timeout) {
3970                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3971                                 goto out;
3972                         }
3973                 } while (!x->done);
3974                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3975         }
3976         x->done--;
3977 out:
3978         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3979         return timeout;
3980 }
3981 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3982
3983
3984 #define SLEEP_ON_VAR                                    \
3985         unsigned long flags;                            \
3986         wait_queue_t wait;                              \
3987         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3988
3989 #define SLEEP_ON_HEAD                                   \
3990         spin_lock_irqsave(&q->lock,flags);              \
3991         __add_wait_queue(q, &wait);                     \
3992         spin_unlock(&q->lock);
3993
3994 #define SLEEP_ON_TAIL                                   \
3995         spin_lock_irq(&q->lock);                        \
3996         __remove_wait_queue(q, &wait);                  \
3997         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3998
3999 void fastcall __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4000 {
4001         SLEEP_ON_VAR
4002
4003         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
4004
4005         SLEEP_ON_HEAD
4006         schedule();
4007         SLEEP_ON_TAIL
4008 }
4009 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4010
4011 long fastcall __sched
4012 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4013 {
4014         SLEEP_ON_VAR
4015
4016         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
4017
4018         SLEEP_ON_HEAD
4019         timeout = schedule_timeout(timeout);
4020         SLEEP_ON_TAIL
4021
4022         return timeout;
4023 }
4024 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4025
4026 void fastcall __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4027 {
4028         SLEEP_ON_VAR
4029
4030         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
4031
4032         SLEEP_ON_HEAD
4033         schedule();
4034         SLEEP_ON_TAIL
4035 }
4036 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4037
4038 long fastcall __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4039 {
4040         SLEEP_ON_VAR
4041
4042         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
4043
4044         SLEEP_ON_HEAD
4045         timeout = schedule_timeout(timeout);
4046         SLEEP_ON_TAIL
4047
4048         return timeout;
4049 }
4050
4051 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4052
4053 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4054
4055 /*
4056  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4057  * @p: task
4058  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4059  *
4060  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4061  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4062  *
4063  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4064  */
4065 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4066 {
4067         struct prio_array *array;
4068         unsigned long flags;
4069         struct rq *rq;
4070         int oldprio;
4071
4072         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4073
4074         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4075
4076         oldprio = p->prio;
4077         array = p->array;
4078         if (array)
4079                 dequeue_task(p, array);
4080         p->prio = prio;
4081
4082         if (array) {
4083                 /*
4084                  * If changing to an RT priority then queue it
4085                  * in the active array!
4086                  */
4087                 if (rt_task(p))
4088                         array = rq->active;
4089                 enqueue_task(p, array);
4090                 /*
4091                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4092                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4093                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4094                  */
4095                 if (task_running(rq, p)) {
4096                         if (p->prio > oldprio)
4097                                 resched_task(rq->curr);
4098                 } else if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
4099                         resched_task(rq->curr);
4100         }
4101         task_rq_unlock(rq, &flags);
4102 }
4103
4104 #endif
4105
4106 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4107 {
4108         struct prio_array *array;
4109         int old_prio, delta;
4110         unsigned long flags;
4111         struct rq *rq;
4112
4113         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4114                 return;
4115         /*
4116          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4117          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4118          */
4119         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4120         /*
4121          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4122          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4123          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4124          * not SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH:
4125          */
4126         if (has_rt_policy(p)) {
4127                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4128                 goto out_unlock;
4129         }
4130         array = p->array;
4131         if (array) {
4132                 dequeue_task(p, array);
4133                 dec_raw_weighted_load(rq, p);
4134         }
4135
4136         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4137         set_load_weight(p);
4138         old_prio = p->prio;
4139         p->prio = effective_prio(p);
4140         delta = p->prio - old_prio;
4141
4142         if (array) {
4143                 enqueue_task(p, array);
4144                 inc_raw_weighted_load(rq, p);
4145                 /*
4146                  * If the task increased its priority or is running and
4147                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4148                  */
4149                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4150                         resched_task(rq->curr);
4151         }
4152 out_unlock:
4153         task_rq_unlock(rq, &flags);
4154 }
4155 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4156
4157 /*
4158  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4159  * @p: task
4160  * @nice: nice value
4161  */
4162 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4163 {
4164         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4165         int nice_rlim = 20 - nice;
4166
4167         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4168                 capable(CAP_SYS_NICE));
4169 }
4170
4171 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4172
4173 /*
4174  * sys_nice - change the priority of the current process.
4175  * @increment: priority increment
4176  *
4177  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4178  * does similar things.
4179  */
4180 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4181 {
4182         long nice, retval;
4183
4184         /*
4185          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4186          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4187          * and we have a single winner.
4188          */
4189         if (increment < -40)
4190                 increment = -40;
4191         if (increment > 40)
4192                 increment = 40;
4193
4194         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4195         if (nice < -20)
4196                 nice = -20;
4197         if (nice > 19)
4198                 nice = 19;
4199
4200         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4201                 return -EPERM;
4202
4203         retval = security_task_setnice(current, nice);
4204         if (retval)
4205                 return retval;
4206
4207         set_user_nice(current, nice);
4208         return 0;
4209 }
4210
4211 #endif
4212
4213 /**
4214  * task_prio - return the priority value of a given task.
4215  * @p: the task in question.
4216  *
4217  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4218  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4219  * around 0, value goes from -16 to +15.
4220  */
4221 int task_prio(const struct task_struct *p)
4222 {
4223         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4224 }
4225
4226 /**
4227  * task_nice - return the nice value of a given task.
4228  * @p: the task in question.
4229  */
4230 int task_nice(const struct task_struct *p)
4231 {
4232         return TASK_NICE(p);
4233 }
4234 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4235
4236 /**
4237  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4238  * @cpu: the processor in question.
4239  */
4240 int idle_cpu(int cpu)
4241 {
4242         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4243 }
4244
4245 /**
4246  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4247  * @cpu: the processor in question.
4248  */
4249 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4250 {
4251         return cpu_rq(cpu)->idle;
4252 }
4253
4254 /**
4255  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4256  * @pid: the pid in question.
4257  */
4258 static inline struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4259 {
4260         return pid ? find_task_by_pid(pid) : current;
4261 }
4262
4263 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4264 static void __setscheduler(struct task_struct *p, int policy, int prio)
4265 {
4266         BUG_ON(p->array);
4267
4268         p->policy = policy;
4269         p->rt_priority = prio;
4270         p->normal_prio = normal_prio(p);
4271         /* we are holding p->pi_lock already */
4272         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4273         /*
4274          * SCHED_BATCH tasks are treated as perpetual CPU hogs:
4275          */
4276         if (policy == SCHED_BATCH)
4277                 p->sleep_avg = 0;
4278         set_load_weight(p);
4279 }
4280
4281 /**
4282  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4283  * @p: the task in question.
4284  * @policy: new policy.
4285  * @param: structure containing the new RT priority.
4286  *
4287  * NOTE that the task may be already dead.
4288  */
4289 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4290                        struct sched_param *param)
4291 {
4292         int retval, oldprio, oldpolicy = -1;
4293         struct prio_array *array;
4294         unsigned long flags;
4295         struct rq *rq;
4296
4297         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4298         BUG_ON(in_interrupt());
4299 recheck:
4300         /* double check policy once rq lock held */
4301         if (policy < 0)
4302                 policy = oldpolicy = p->policy;
4303         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4304                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH)
4305                 return -EINVAL;
4306         /*
4307          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4308          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL and
4309          * SCHED_BATCH is 0.
4310          */
4311         if (param->sched_priority < 0 ||
4312             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4313             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4314                 return -EINVAL;
4315         if (is_rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4316                 return -EINVAL;
4317
4318         /*
4319          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4320          */
4321         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4322                 if (is_rt_policy(policy)) {
4323                         unsigned long rlim_rtprio;
4324                         unsigned long flags;
4325
4326                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4327                                 return -ESRCH;
4328                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4329                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4330
4331                         /* can't set/change the rt policy */
4332                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4333                                 return -EPERM;
4334
4335                         /* can't increase priority */
4336                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4337                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4338                                 return -EPERM;
4339                 }
4340
4341                 /* can't change other user's priorities */
4342                 if ((current->euid != p->euid) &&
4343                     (current->euid != p->uid))
4344                         return -EPERM;
4345         }
4346
4347         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4348         if (retval)
4349                 return retval;
4350         /*
4351          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4352          * changing the priority of the task:
4353          */
4354         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4355         /*
4356          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4357          * runqueue lock must be held.
4358          */
4359         rq = __task_rq_lock(p);
4360         /* recheck policy now with rq lock held */
4361         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4362                 policy = oldpolicy = -1;
4363                 __task_rq_unlock(rq);
4364                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4365                 goto recheck;
4366         }
4367         array = p->array;
4368         if (array)
4369                 deactivate_task(p, rq);
4370         oldprio = p->prio;
4371         __setscheduler(p, policy, param->sched_priority);
4372         if (array) {
4373                 __activate_task(p, rq);
4374                 /*
4375                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4376                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4377                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4378                  */
4379                 if (task_running(rq, p)) {
4380                         if (p->prio > oldprio)
4381                                 resched_task(rq->curr);
4382                 } else if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
4383                         resched_task(rq->curr);
4384         }
4385         __task_rq_unlock(rq);
4386         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4387
4388         rt_mutex_adjust_pi(p);
4389
4390         return 0;
4391 }
4392 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4393
4394 static int
4395 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4396 {
4397         struct sched_param lparam;
4398         struct task_struct *p;
4399         int retval;
4400
4401         if (!param || pid < 0)
4402                 return -EINVAL;
4403         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4404                 return -EFAULT;
4405
4406         rcu_read_lock();
4407         retval = -ESRCH;
4408         p = find_process_by_pid(pid);
4409         if (p != NULL)
4410                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4411         rcu_read_unlock();
4412
4413         return retval;
4414 }
4415
4416 /**
4417  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4418  * @pid: the pid in question.
4419  * @policy: new policy.
4420  * @param: structure containing the new RT priority.
4421  */
4422 asmlinkage long sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,
4423                                        struct sched_param __user *param)
4424 {
4425         /* negative values for policy are not valid */
4426         if (policy < 0)
4427                 return -EINVAL;
4428
4429         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4430 }
4431
4432 /**
4433  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4434  * @pid: the pid in question.
4435  * @param: structure containing the new RT priority.
4436  */
4437 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4438 {
4439         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4440 }
4441
4442 /**
4443  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4444  * @pid: the pid in question.
4445  */
4446 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4447 {
4448         struct task_struct *p;
4449         int retval = -EINVAL;
4450
4451         if (pid < 0)
4452                 goto out_nounlock;
4453
4454         retval = -ESRCH;
4455         read_lock(&tasklist_lock);
4456         p = find_process_by_pid(pid);
4457         if (p) {
4458                 retval = security_task_getscheduler(p);
4459                 if (!retval)
4460                         retval = p->policy;
4461         }
4462         read_unlock(&tasklist_lock);
4463
4464 out_nounlock:
4465         return retval;
4466 }
4467
4468 /**
4469  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4470  * @pid: the pid in question.
4471  * @param: structure containing the RT priority.
4472  */
4473 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4474 {
4475         struct sched_param lp;
4476         struct task_struct *p;
4477         int retval = -EINVAL;
4478
4479         if (!param || pid < 0)
4480                 goto out_nounlock;
4481
4482         read_lock(&tasklist_lock);
4483         p = find_process_by_pid(pid);
4484         retval = -ESRCH;
4485         if (!p)
4486                 goto out_unlock;
4487
4488         retval = security_task_getscheduler(p);
4489         if (retval)
4490                 goto out_unlock;
4491
4492         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4493         read_unlock(&tasklist_lock);
4494
4495         /*
4496          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4497          */
4498         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4499
4500 out_nounlock:
4501         return retval;
4502
4503 out_unlock:
4504         read_unlock(&tasklist_lock);
4505         return retval;
4506 }
4507
4508 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4509 {
4510         cpumask_t cpus_allowed;
4511         struct task_struct *p;
4512         int retval;
4513
4514         lock_cpu_hotplug();
4515         read_lock(&tasklist_lock);
4516
4517         p = find_process_by_pid(pid);
4518         if (!p) {
4519                 read_unlock(&tasklist_lock);
4520                 unlock_cpu_hotplug();
4521                 return -ESRCH;
4522         }
4523
4524         /*
4525          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4526          * tasklist_lock held.  We will bump the task_struct's
4527          * usage count and then drop tasklist_lock.
4528          */
4529         get_task_struct(p);
4530         read_unlock(&tasklist_lock);
4531
4532         retval = -EPERM;
4533         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4534                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4535                 goto out_unlock;
4536
4537         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4538         if (retval)
4539                 goto out_unlock;
4540
4541         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4542         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4543         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4544
4545 out_unlock:
4546         put_task_struct(p);
4547         unlock_cpu_hotplug();
4548         return retval;
4549 }
4550
4551 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4552                              cpumask_t *new_mask)
4553 {
4554         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4555                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4556         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4557                 len = sizeof(cpumask_t);
4558         }
4559         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4560 }
4561
4562 /**
4563  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4564  * @pid: pid of the process
4565  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4566  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4567  */
4568 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4569                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4570 {
4571         cpumask_t new_mask;
4572         int retval;
4573
4574         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4575         if (retval)
4576                 return retval;
4577
4578         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4579 }
4580
4581 /*
4582  * Represents all cpu's present in the system
4583  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4584  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4585  * method, such as ACPI for e.g.
4586  */
4587
4588 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4589 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4590
4591 #ifndef CONFIG_SMP
4592 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4593 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4594
4595 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4596 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4597 #endif
4598
4599 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4600 {
4601         struct task_struct *p;
4602         int retval;
4603
4604         lock_cpu_hotplug();
4605         read_lock(&tasklist_lock);
4606
4607         retval = -ESRCH;
4608         p = find_process_by_pid(pid);
4609         if (!p)
4610                 goto out_unlock;
4611
4612         retval = security_task_getscheduler(p);
4613         if (retval)
4614                 goto out_unlock;
4615
4616         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4617
4618 out_unlock:
4619         read_unlock(&tasklist_lock);
4620         unlock_cpu_hotplug();
4621         if (retval)
4622                 return retval;
4623
4624         return 0;
4625 }
4626
4627 /**
4628  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4629  * @pid: pid of the process
4630  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4631  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4632  */
4633 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4634                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4635 {
4636         int ret;
4637         cpumask_t mask;
4638
4639         if (len < sizeof(cpumask_t))
4640                 return -EINVAL;
4641
4642         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4643         if (ret < 0)
4644                 return ret;
4645
4646         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4647                 return -EFAULT;
4648
4649         return sizeof(cpumask_t);
4650 }
4651
4652 /**
4653  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4654  *
4655  * This function yields the current CPU by moving the calling thread
4656  * to the expired array. If there are no other threads running on this
4657  * CPU then this function will return.
4658  */
4659 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4660 {
4661         struct rq *rq = this_rq_lock();
4662         struct prio_array *array = current->array, *target = rq->expired;
4663
4664         schedstat_inc(rq, yld_cnt);
4665         /*
4666          * We implement yielding by moving the task into the expired
4667          * queue.
4668          *
4669          * (special rule: RT tasks will just roundrobin in the active
4670          *  array.)
4671          */
4672         if (rt_task(current))
4673                 target = rq->active;
4674
4675         if (array->nr_active == 1) {
4676                 schedstat_inc(rq, yld_act_empty);
4677                 if (!rq->expired->nr_active)
4678                         schedstat_inc(rq, yld_both_empty);
4679         } else if (!rq->expired->nr_active)
4680                 schedstat_inc(rq, yld_exp_empty);
4681
4682         if (array != target) {
4683                 dequeue_task(current, array);
4684                 enqueue_task(current, target);
4685         } else
4686                 /*
4687                  * requeue_task is cheaper so perform that if possible.
4688                  */
4689                 requeue_task(current, array);
4690
4691         /*
4692          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4693          * no need to preempt or enable interrupts:
4694          */
4695         __release(rq->lock);
4696         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4697         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4698         preempt_enable_no_resched();
4699
4700         schedule();
4701
4702         return 0;
4703 }
4704
4705 static void __cond_resched(void)
4706 {
4707 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4708         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4709 #endif
4710         /*
4711          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4712          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4713          * cond_resched() call.
4714          */
4715         do {
4716                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4717                 schedule();
4718                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4719         } while (need_resched());
4720 }
4721
4722 int __sched cond_resched(void)
4723 {
4724         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4725                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4726                 __cond_resched();
4727                 return 1;
4728         }
4729         return 0;
4730 }
4731 EXPORT_SYMBOL(cond_resched);
4732
4733 /*
4734  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4735  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4736  *
4737  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT.  We do strange low-level
4738  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4739  * spin_unlock(), once by hand).
4740  */
4741 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4742 {
4743         int ret = 0;
4744
4745         if (need_lockbreak(lock)) {
4746                 spin_unlock(lock);
4747                 cpu_relax();
4748                 ret = 1;
4749                 spin_lock(lock);
4750         }
4751         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4752                 spin_release(&lock->dep_map, 1, _THIS_IP_);
4753                 _raw_spin_unlock(lock);
4754                 preempt_enable_no_resched();
4755                 __cond_resched();
4756                 ret = 1;
4757                 spin_lock(lock);
4758         }
4759         return ret;
4760 }
4761 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4762
4763 int __sched cond_resched_softirq(void)
4764 {
4765         BUG_ON(!in_softirq());
4766
4767         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4768                 raw_local_irq_disable();
4769                 _local_bh_enable();
4770                 raw_local_irq_enable();
4771                 __cond_resched();
4772                 local_bh_disable();
4773                 return 1;
4774         }
4775         return 0;
4776 }
4777 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4778
4779 /**
4780  * yield - yield the current processor to other threads.
4781  *
4782  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4783  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4784  */
4785 void __sched yield(void)
4786 {
4787         set_current_state(TASK_RUNNING);
4788         sys_sched_yield();
4789 }
4790 EXPORT_SYMBOL(yield);
4791
4792 /*
4793  * This task is about to go to sleep on IO.  Increment rq->nr_iowait so
4794  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4795  *
4796  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4797  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4798  */
4799 void __sched io_schedule(void)
4800 {
4801         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4802
4803         delayacct_blkio_start();
4804         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4805         schedule();
4806         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4807         delayacct_blkio_end();
4808 }
4809 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4810
4811 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4812 {
4813         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4814         long ret;
4815
4816         delayacct_blkio_start();
4817         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4818         ret = schedule_timeout(timeout);
4819         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4820         delayacct_blkio_end();
4821         return ret;
4822 }
4823
4824 /**
4825  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4826  * @policy: scheduling class.
4827  *
4828  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4829  * by a given scheduling class.
4830  */
4831 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
4832 {
4833         int ret = -EINVAL;
4834
4835         switch (policy) {
4836         case SCHED_FIFO:
4837         case SCHED_RR:
4838                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4839                 break;
4840         case SCHED_NORMAL:
4841         case SCHED_BATCH:
4842                 ret = 0;
4843                 break;
4844         }
4845         return ret;
4846 }
4847
4848 /**
4849  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4850  * @policy: scheduling class.
4851  *
4852  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4853  * by a given scheduling class.
4854  */
4855 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
4856 {
4857         int ret = -EINVAL;
4858
4859         switch (policy) {
4860         case SCHED_FIFO:
4861         case SCHED_RR:
4862                 ret = 1;
4863                 break;
4864         case SCHED_NORMAL:
4865         case SCHED_BATCH:
4866                 ret = 0;
4867         }
4868         return ret;
4869 }
4870
4871 /**
4872  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4873  * @pid: pid of the process.
4874  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4875  *
4876  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4877  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4878  */
4879 asmlinkage
4880 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
4881 {
4882         struct task_struct *p;
4883         int retval = -EINVAL;
4884         struct timespec t;
4885
4886         if (pid < 0)
4887                 goto out_nounlock;
4888
4889         retval = -ESRCH;
4890         read_lock(&tasklist_lock);
4891         p = find_process_by_pid(pid);
4892         if (!p)
4893                 goto out_unlock;
4894
4895         retval = security_task_getscheduler(p);
4896         if (retval)
4897                 goto out_unlock;
4898
4899         jiffies_to_timespec(p->policy == SCHED_FIFO ?
4900                                 0 : task_timeslice(p), &t);
4901         read_unlock(&tasklist_lock);
4902         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4903 out_nounlock:
4904         return retval;
4905 out_unlock:
4906         read_unlock(&tasklist_lock);
4907         return retval;
4908 }
4909
4910 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
4911
4912 static void show_task(struct task_struct *p)
4913 {
4914         unsigned long free = 0;
4915         unsigned state;
4916
4917         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4918         printk("%-13.13s %c", p->comm,
4919                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4920 #if (BITS_PER_LONG == 32)
4921         if (state == TASK_RUNNING)
4922                 printk(" running ");
4923         else
4924                 printk(" %08lX ", thread_saved_pc(p));
4925 #else
4926         if (state == TASK_RUNNING)
4927                 printk("  running task   ");
4928         else
4929                 printk(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
4930 #endif
4931 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4932         {
4933                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
4934                 while (!*n)
4935                         n++;
4936                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
4937         }
4938 #endif
4939         printk("%5lu %5d %6d", free, p->pid, p->parent->pid);
4940         if (!p->mm)
4941                 printk(" (L-TLB)\n");
4942         else
4943                 printk(" (NOTLB)\n");
4944
4945         if (state != TASK_RUNNING)
4946                 show_stack(p, NULL);
4947 }
4948
4949 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4950 {
4951         struct task_struct *g, *p;
4952
4953 #if (BITS_PER_LONG == 32)
4954         printk("\n"
4955                "                         free                        sibling\n");
4956         printk("  task             PC    stack   pid father child younger older\n");
4957 #else
4958         printk("\n"
4959                "                                 free                        sibling\n");
4960         printk("  task                 PC        stack   pid father child younger older\n");
4961 #endif
4962         read_lock(&tasklist_lock);
4963         do_each_thread(g, p) {
4964                 /*
4965                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4966                  * console might take alot of time:
4967                  */
4968                 touch_nmi_watchdog();
4969                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4970                         show_task(p);
4971         } while_each_thread(g, p);
4972
4973         touch_all_softlockup_watchdogs();
4974
4975         read_unlock(&tasklist_lock);
4976         /*
4977          * Only show locks if all tasks are dumped:
4978          */
4979         if (state_filter == -1)
4980                 debug_show_all_locks();
4981 }
4982
4983 /**
4984  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4985  * @idle: task in question
4986  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4987  *
4988  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4989  * flag, to make booting more robust.
4990  */
4991 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4992 {
4993         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4994         unsigned long flags;
4995
4996         idle->timestamp = sched_clock();
4997         idle->sleep_avg = 0;
4998         idle->array = NULL;
4999         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5000         idle->state = TASK_RUNNING;
5001         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5002         set_task_cpu(idle, cpu);
5003
5004         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5005         rq->curr = rq->idle = idle;
5006 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5007         idle->oncpu = 1;
5008 #endif
5009         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5010
5011         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5012 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
5013         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5014 #else
5015         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5016 #endif
5017 }
5018
5019 /*
5020  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5021  * indicates which cpus entered this state. This is used
5022  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5023  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5024  * always be CPU_MASK_NONE.
5025  */
5026 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5027
5028 #ifdef CONFIG_SMP
5029 /*
5030  * This is how migration works:
5031  *
5032  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5033  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5034  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5035  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5036  *    thread off the CPU)
5037  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5038  *    task is still in the wrong runqueue.
5039  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5040  *    it and puts it into the right queue.
5041  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5042  * 7) we wake up and the migration is done.
5043  */
5044
5045 /*
5046  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5047  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5048  * is removed from the allowed bitmask.
5049  *
5050  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5051  * task must not exit() & deallocate itself prematurely.  The
5052  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5053  */
5054 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
5055 {
5056         struct migration_req req;
5057         unsigned long flags;
5058         struct rq *rq;
5059         int ret = 0;
5060
5061         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5062         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
5063                 ret = -EINVAL;
5064                 goto out;
5065         }
5066
5067         p->cpus_allowed = new_mask;
5068         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5069         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
5070                 goto out;
5071
5072         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
5073                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5074                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5075                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5076                 wait_for_completion(&req.done);
5077                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5078                 return 0;
5079         }
5080 out:
5081         task_rq_unlock(rq, &flags);
5082
5083         return ret;
5084 }
5085 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
5086
5087 /*
5088  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu.  We're doing
5089  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5090  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5091  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5092  *
5093  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5094  * as the task is no longer on this CPU.
5095  *
5096  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5097  */
5098 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5099 {
5100         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5101         int ret = 0;
5102
5103         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5104                 return ret;
5105
5106         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5107         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5108
5109         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5110         /* Already moved. */
5111         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5112                 goto out;
5113         /* Affinity changed (again). */
5114         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5115                 goto out;
5116
5117         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5118         if (p->array) {
5119                 /*
5120                  * Sync timestamp with rq_dest's before activating.
5121                  * The same thing could be achieved by doing this step
5122                  * afterwards, and pretending it was a local activate.
5123                  * This way is cleaner and logically correct.
5124                  */
5125                 p->timestamp = p->timestamp - rq_src->most_recent_timestamp
5126                                 + rq_dest->most_recent_timestamp;
5127                 deactivate_task(p, rq_src);
5128                 __activate_task(p, rq_dest);
5129                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq_dest))
5130                         resched_task(rq_dest->curr);
5131         }
5132         ret = 1;
5133 out:
5134         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5135         return ret;
5136 }
5137
5138 /*
5139  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5140  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5141  * another runqueue.
5142  */
5143 static int migration_thread(void *data)
5144 {
5145         int cpu = (long)data;
5146         struct rq *rq;
5147
5148         rq = cpu_rq(cpu);
5149         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5150
5151         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5152         while (!kthread_should_stop()) {
5153                 struct migration_req *req;
5154                 struct list_head *head;
5155
5156                 try_to_freeze();
5157
5158                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5159
5160                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5161                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5162                         goto wait_to_die;
5163                 }
5164
5165                 if (rq->active_balance) {
5166                         active_load_balance(rq, cpu);
5167                         rq->active_balance = 0;
5168                 }
5169
5170                 head = &rq->migration_queue;
5171
5172                 if (list_empty(head)) {
5173                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5174                         schedule();
5175                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5176                         continue;
5177                 }
5178                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5179                 list_del_init(head->next);
5180
5181                 spin_unlock(&rq->lock);
5182                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5183                 local_irq_enable();
5184
5185                 complete(&req->done);
5186         }
5187         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5188         return 0;
5189
5190 wait_to_die:
5191         /* Wait for kthread_stop */
5192         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5193         while (!kthread_should_stop()) {
5194                 schedule();
5195                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5196         }
5197         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5198         return 0;
5199 }
5200
5201 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5202 /*
5203  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if neccessary.
5204  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5205  */
5206 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5207 {
5208         unsigned long flags;
5209         cpumask_t mask;
5210         struct rq *rq;
5211         int dest_cpu;
5212
5213 restart:
5214         /* On same node? */
5215         mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5216         cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5217         dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5218
5219         /* On any allowed CPU? */
5220         if (dest_cpu == NR_CPUS)
5221                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5222
5223         /* No more Mr. Nice Guy. */
5224         if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5225                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5226                 cpus_setall(p->cpus_allowed);
5227                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5228                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5229
5230                 /*
5231                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
5232                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
5233                  * leave kernel.
5234                  */
5235                 if (p->mm && printk_ratelimit())
5236                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5237                                "longer affine to cpu%d\n",
5238                                p->pid, p->comm, dead_cpu);
5239         }
5240         if (!__migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu))
5241                 goto restart;
5242 }
5243
5244 /*
5245  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5246  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5247  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5248  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5249  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5250  */
5251 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5252 {
5253         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5254         unsigned long flags;
5255
5256         local_irq_save(flags);
5257         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5258         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5259         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5260         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5261         local_irq_restore(flags);
5262 }
5263
5264 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5265 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5266 {
5267         struct task_struct *p, *t;
5268
5269         write_lock_irq(&tasklist_lock);
5270
5271         do_each_thread(t, p) {
5272                 if (p == current)
5273                         continue;
5274
5275                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5276                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5277         } while_each_thread(t, p);
5278
5279         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
5280 }
5281
5282 /* Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5283  * It does so by boosting its priority to highest possible and adding it to
5284  * the _front_ of the runqueue. Used by CPU offline code.
5285  */
5286 void sched_idle_next(void)
5287 {
5288         int this_cpu = smp_processor_id();
5289         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5290         struct task_struct *p = rq->idle;
5291         unsigned long flags;
5292
5293         /* cpu has to be offline */
5294         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5295
5296         /*
5297          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5298          * and interrupts disabled on the current cpu.
5299          */
5300         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5301
5302         __setscheduler(p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5303
5304         /* Add idle task to the _front_ of its priority queue: */
5305         __activate_idle_task(p, rq);
5306
5307         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5308 }
5309
5310 /*
5311  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5312  * offline.
5313  */
5314 void idle_task_exit(void)
5315 {
5316         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5317
5318         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5319
5320         if (mm != &init_mm)
5321                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5322         mmdrop(mm);
5323 }
5324
5325 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5326 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5327 {
5328         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5329
5330         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5331         BUG_ON(p->exit_state != EXIT_ZOMBIE && p->exit_state != EXIT_DEAD);
5332
5333         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5334         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5335
5336         get_task_struct(p);
5337
5338         /*
5339          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5340          * that's OK.  No task can be added to this CPU, so iteration is
5341          * fine.
5342          * NOTE: interrupts should be left disabled  --dev@
5343          */
5344         spin_unlock(&rq->lock);
5345         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5346         spin_lock(&rq->lock);
5347
5348         put_task_struct(p);
5349 }
5350
5351 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5352 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5353 {
5354         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5355         unsigned int arr, i;
5356
5357         for (arr = 0; arr < 2; arr++) {
5358                 for (i = 0; i < MAX_PRIO; i++) {
5359                         struct list_head *list = &rq->arrays[arr].queue[i];
5360
5361                         while (!list_empty(list))
5362                                 migrate_dead(dead_cpu, list_entry(list->next,
5363                                              struct task_struct, run_list));
5364                 }
5365         }
5366 }
5367 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5368
5369 /*
5370  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5371  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5372  */
5373 static int __cpuinit
5374 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5375 {
5376         struct task_struct *p;
5377         int cpu = (long)hcpu;
5378         unsigned long flags;
5379         struct rq *rq;
5380
5381         switch (action) {
5382         case CPU_UP_PREPARE:
5383                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d",cpu);
5384                 if (IS_ERR(p))
5385                         return NOTIFY_BAD;
5386                 p->flags |= PF_NOFREEZE;
5387                 kthread_bind(p, cpu);
5388                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5389                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5390                 __setscheduler(p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5391                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5392                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5393                 break;
5394
5395         case CPU_ONLINE:
5396                 /* Strictly unneccessary, as first user will wake it. */
5397                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5398                 break;
5399
5400 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5401         case CPU_UP_CANCELED:
5402                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5403                         break;
5404                 /* Unbind it from offline cpu so it can run.  Fall thru. */
5405                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5406                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5407                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5408                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5409                 break;
5410
5411         case CPU_DEAD:
5412                 migrate_live_tasks(cpu);
5413                 rq = cpu_rq(cpu);
5414                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5415                 rq->migration_thread = NULL;
5416                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5417                 rq = task_rq_lock(rq->idle, &flags);
5418                 deactivate_task(rq->idle, rq);
5419                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5420                 __setscheduler(rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5421                 migrate_dead_tasks(cpu);
5422                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5423                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5424                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5425
5426                 /* No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5427                  * they didn't do lock_cpu_hotplug().  Just wake up
5428                  * the requestors. */
5429                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5430                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5431                         struct migration_req *req;
5432
5433                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5434                                          struct migration_req, list);
5435                         list_del_init(&req->list);
5436                         complete(&req->done);
5437                 }
5438                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5439                 break;
5440 #endif
5441         }
5442         return NOTIFY_OK;
5443 }
5444
5445 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5446  * happens before everything else.
5447  */
5448 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5449         .notifier_call = migration_call,
5450         .priority = 10
5451 };
5452
5453 int __init migration_init(void)
5454 {
5455         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5456         int err;
5457
5458         /* Start one for the boot CPU: */
5459         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5460         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5461         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5462         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5463
5464         return 0;
5465 }
5466 #endif
5467
5468 #ifdef CONFIG_SMP
5469
5470 /* Number of possible processor ids */
5471 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5472 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5473
5474 #undef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5475 #ifdef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5476 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5477 {
5478         int level = 0;
5479
5480         if (!sd) {
5481                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5482                 return;
5483         }
5484
5485         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5486
5487         do {
5488                 int i;
5489                 char str[NR_CPUS];
5490                 struct sched_group *group = sd->groups;
5491                 cpumask_t groupmask;
5492
5493                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5494                 cpus_clear(groupmask);
5495
5496                 printk(KERN_DEBUG);
5497                 for (i = 0; i < level + 1; i++)
5498                         printk(" ");
5499                 printk("domain %d: ", level);
5500
5501                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5502                         printk("does not load-balance\n");
5503                         if (sd->parent)
5504                                 printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5505                                                 " has parent");
5506                         break;
5507                 }
5508
5509                 printk("span %s\n", str);
5510
5511                 if (!cpu_isset(cpu, sd->span))
5512                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5513                                         "CPU%d\n", cpu);
5514                 if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask))
5515                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5516                                         " CPU%d\n", cpu);
5517
5518                 printk(KERN_DEBUG);
5519                 for (i = 0; i < level + 2; i++)
5520                         printk(" ");
5521                 printk("groups:");
5522                 do {
5523                         if (!group) {
5524                                 printk("\n");
5525                                 printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5526                                 break;
5527                         }
5528
5529                         if (!group->__cpu_power) {
5530                                 printk("\n");
5531                                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5532                                                 "set\n");
5533                         }
5534
5535                         if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5536                                 printk("\n");
5537                                 printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5538                         }
5539
5540                         if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5541                                 printk("\n");
5542                                 printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5543                         }
5544
5545                         cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5546
5547                         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5548                         printk(" %s", str);
5549
5550                         group = group->next;
5551                 } while (group != sd->groups);
5552                 printk("\n");
5553
5554                 if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5555                         printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span "
5556                                         "domain->span\n");
5557
5558                 level++;
5559                 sd = sd->parent;
5560                 if (!sd)
5561                         continue;
5562
5563                 if (!cpus_subset(groupmask, sd->span))
5564                         printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5565                                 "of domain->span\n");
5566
5567         } while (sd);
5568 }
5569 #else
5570 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5571 #endif
5572
5573 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5574 {
5575         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
5576                 return 1;
5577
5578         /* Following flags need at least 2 groups */
5579         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5580                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5581                          SD_BALANCE_FORK |
5582                          SD_BALANCE_EXEC |
5583                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5584                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5585                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5586                         return 0;
5587         }
5588
5589         /* Following flags don't use groups */
5590         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
5591                          SD_WAKE_AFFINE |
5592                          SD_WAKE_BALANCE))
5593                 return 0;
5594
5595         return 1;
5596 }
5597
5598 static int
5599 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5600 {
5601         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5602
5603         if (sd_degenerate(parent))
5604                 return 1;
5605
5606         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
5607                 return 0;
5608
5609         /* Does parent contain flags not in child? */
5610         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
5611         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
5612                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
5613         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5614         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5615                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5616                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5617                                 SD_BALANCE_FORK |
5618                                 SD_BALANCE_EXEC |
5619                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5620                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5621         }
5622         if (~cflags & pflags)
5623                 return 0;
5624
5625         return 1;
5626 }
5627
5628 /*
5629  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain.  Callers must
5630  * hold the hotplug lock.
5631  */
5632 static void cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5633 {
5634         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5635         struct sched_domain *tmp;
5636
5637         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5638         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
5639                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5640                 if (!parent)
5641                         break;
5642                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5643                         tmp->parent = parent->parent;
5644                         if (parent->parent)
5645                                 parent->parent->child = tmp;
5646                 }
5647         }
5648
5649         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5650                 sd = sd->parent;
5651                 if (sd)
5652                         sd->child = NULL;
5653         }
5654
5655         sched_domain_debug(sd, cpu);
5656
5657         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5658 }
5659
5660 /* cpus with isolated domains */
5661 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
5662
5663 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5664 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5665 {
5666         int ints[NR_CPUS], i;
5667
5668         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5669         cpus_clear(cpu_isolated_map);
5670         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
5671                 if (ints[i] < NR_CPUS)
5672                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
5673         return 1;
5674 }
5675
5676 __setup ("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5677
5678 /*
5679  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
5680  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
5681  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
5682  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
5683  *
5684  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
5685  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5686  * and ->cpu_power to 0.
5687  */
5688 static void
5689 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
5690                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5691                                         struct sched_group **sg))
5692 {
5693         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5694         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
5695         int i;
5696
5697         for_each_cpu_mask(i, span) {
5698                 struct sched_group *sg;
5699                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
5700                 int j;
5701
5702                 if (cpu_isset(i, covered))
5703                         continue;
5704
5705                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
5706                 sg->__cpu_power = 0;
5707
5708                 for_each_cpu_mask(j, span) {
5709                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
5710                                 continue;
5711
5712                         cpu_set(j, covered);
5713                         cpu_set(j, sg->cpumask);
5714                 }
5715                 if (!first)
5716                         first = sg;
5717                 if (last)
5718                         last->next = sg;
5719                 last = sg;
5720         }
5721         last->next = first;
5722 }
5723
5724 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
5725
5726 /*
5727  * Self-tuning task migration cost measurement between source and target CPUs.
5728  *
5729  * This is done by measuring the cost of manipulating buffers of varying
5730  * sizes. For a given buffer-size here are the steps that are taken:
5731  *
5732  * 1) the source CPU reads+dirties a shared buffer
5733  * 2) the target CPU reads+dirties the same shared buffer
5734  *
5735  * We measure how long they take, in the following 4 scenarios:
5736  *
5737  *  - source: CPU1, target: CPU2 | cost1
5738  *  - source: CPU2, target: CPU1 | cost2
5739  *  - source: CPU1, target: CPU1 | cost3
5740  *  - source: CPU2, target: CPU2 | cost4
5741  *
5742  * We then calculate the cost3+cost4-cost1-cost2 difference - this is
5743  * the cost of migration.
5744  *
5745  * We then start off from a small buffer-size and iterate up to larger
5746  * buffer sizes, in 5% steps - measuring each buffer-size separately, and
5747  * doing a maximum search for the cost. (The maximum cost for a migration
5748  * normally occurs when the working set size is around the effective cache
5749  * size.)
5750  */
5751 #define SEARCH_SCOPE            2
5752 #define MIN_CACHE_SIZE          (64*1024U)
5753 #define DEFAULT_CACHE_SIZE      (5*1024*1024U)
5754 #define ITERATIONS              1
5755 #define SIZE_THRESH             130
5756 #define COST_THRESH             130
5757
5758 /*
5759  * The migration cost is a function of 'domain distance'. Domain
5760  * distance is the number of steps a CPU has to iterate down its
5761  * domain tree to share a domain with the other CPU. The farther
5762  * two CPUs are from each other, the larger the distance gets.
5763  *
5764  * Note that we use the distance only to cache measurement results,
5765  * the distance value is not used numerically otherwise. When two
5766  * CPUs have the same distance it is assumed that the migration
5767  * cost is the same. (this is a simplification but quite practical)
5768  */
5769 #define MAX_DOMAIN_DISTANCE 32
5770
5771 static unsigned long long migration_cost[MAX_DOMAIN_DISTANCE] =
5772                 { [ 0 ... MAX_DOMAIN_DISTANCE-1 ] =
5773 /*
5774  * Architectures may override the migration cost and thus avoid
5775  * boot-time calibration. Unit is nanoseconds. Mostly useful for
5776  * virtualized hardware:
5777  */
5778 #ifdef CONFIG_DEFAULT_MIGRATION_COST
5779                         CONFIG_DEFAULT_MIGRATION_COST
5780 #else
5781                         -1LL
5782 #endif
5783 };
5784
5785 /*
5786  * Allow override of migration cost - in units of microseconds.
5787  * E.g. migration_cost=1000,2000,3000 will set up a level-1 cost
5788  * of 1 msec, level-2 cost of 2 msecs and level3 cost of 3 msecs:
5789  */
5790 static int __init migration_cost_setup(char *str)
5791 {
5792         int ints[MAX_DOMAIN_DISTANCE+1], i;
5793
5794         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5795
5796         printk("#ints: %d\n", ints[0]);
5797         for (i = 1; i <= ints[0]; i++) {
5798                 migration_cost[i-1] = (unsigned long long)ints[i]*1000;
5799                 printk("migration_cost[%d]: %Ld\n", i-1, migration_cost[i-1]);
5800         }
5801         return 1;
5802 }
5803
5804 __setup ("migration_cost=", migration_cost_setup);
5805
5806 /*
5807  * Global multiplier (divisor) for migration-cutoff values,
5808  * in percentiles. E.g. use a value of 150 to get 1.5 times
5809  * longer cache-hot cutoff times.
5810  *
5811  * (We scale it from 100 to 128 to long long handling easier.)
5812  */
5813
5814 #define MIGRATION_FACTOR_SCALE 128
5815
5816 static unsigned int migration_factor = MIGRATION_FACTOR_SCALE;
5817
5818 static int __init setup_migration_factor(char *str)
5819 {
5820         get_option(&str, &migration_factor);
5821         migration_factor = migration_factor * MIGRATION_FACTOR_SCALE / 100;
5822         return 1;
5823 }
5824
5825 __setup("migration_factor=", setup_migration_factor);
5826
5827 /*
5828  * Estimated distance of two CPUs, measured via the number of domains
5829  * we have to pass for the two CPUs to be in the same span:
5830  */
5831 static unsigned long domain_distance(int cpu1, int cpu2)
5832 {
5833         unsigned long distance = 0;
5834         struct sched_domain *sd;
5835
5836         for_each_domain(cpu1, sd) {
5837                 WARN_ON(!cpu_isset(cpu1, sd->span));
5838                 if (cpu_isset(cpu2, sd->span))
5839                         return distance;
5840                 distance++;
5841         }
5842         if (distance >= MAX_DOMAIN_DISTANCE) {
5843                 WARN_ON(1);
5844                 distance = MAX_DOMAIN_DISTANCE-1;
5845         }
5846
5847         return distance;
5848 }
5849
5850 static unsigned int migration_debug;
5851
5852 static int __init setup_migration_debug(char *str)
5853 {
5854         get_option(&str, &migration_debug);
5855         return 1;
5856 }
5857
5858 __setup("migration_debug=", setup_migration_debug);
5859
5860 /*
5861  * Maximum cache-size that the scheduler should try to measure.
5862  * Architectures with larger caches should tune this up during
5863  * bootup. Gets used in the domain-setup code (i.e. during SMP
5864  * bootup).
5865  */
5866 unsigned int max_cache_size;
5867
5868 static int __init setup_max_cache_size(char *str)
5869 {
5870         get_option(&str, &max_cache_size);
5871         return 1;
5872 }
5873
5874 __setup("max_cache_size=", setup_max_cache_size);
5875
5876 /*
5877  * Dirty a big buffer in a hard-to-predict (for the L2 cache) way. This
5878  * is the operation that is timed, so we try to generate unpredictable
5879  * cachemisses that still end up filling the L2 cache:
5880  */
5881 static void touch_cache(void *__cache, unsigned long __size)
5882 {
5883         unsigned long size = __size / sizeof(long);
5884         unsigned long chunk1 = size / 3;
5885         unsigned long chunk2 = 2 * size / 3;
5886         unsigned long *cache = __cache;
5887         int i;
5888
5889         for (i = 0; i < size/6; i += 8) {
5890                 switch (i % 6) {
5891                         case 0: cache[i]++;
5892                         case 1: cache[size-1-i]++;
5893                         case 2: cache[chunk1-i]++;
5894                         case 3: cache[chunk1+i]++;
5895                         case 4: cache[chunk2-i]++;
5896                         case 5: cache[chunk2+i]++;
5897                 }
5898         }
5899 }
5900
5901 /*
5902  * Measure the cache-cost of one task migration. Returns in units of nsec.
5903  */
5904 static unsigned long long
5905 measure_one(void *cache, unsigned long size, int source, int target)
5906 {
5907         cpumask_t mask, saved_mask;
5908         unsigned long long t0, t1, t2, t3, cost;
5909
5910         saved_mask = current->cpus_allowed;
5911
5912         /*
5913          * Flush source caches to RAM and invalidate them:
5914          */
5915         sched_cacheflush();
5916
5917         /*
5918          * Migrate to the source CPU:
5919          */
5920         mask = cpumask_of_cpu(source);
5921         set_cpus_allowed(current, mask);
5922         WARN_ON(smp_processor_id() != source);
5923
5924         /*
5925          * Dirty the working set:
5926          */
5927         t0 = sched_clock();
5928         touch_cache(cache, size);
5929         t1 = sched_clock();
5930
5931         /*
5932          * Migrate to the target CPU, dirty the L2 cache and access
5933          * the shared buffer. (which represents the working set
5934          * of a migrated task.)
5935          */
5936         mask = cpumask_of_cpu(target);
5937         set_cpus_allowed(current, mask);
5938         WARN_ON(smp_processor_id() != target);
5939
5940         t2 = sched_clock();
5941         touch_cache(cache, size);
5942         t3 = sched_clock();
5943
5944         cost = t1-t0 + t3-t2;
5945
5946         if (migration_debug >= 2)
5947                 printk("[%d->%d]: %8Ld %8Ld %8Ld => %10Ld.\n",
5948                         source, target, t1-t0, t1-t0, t3-t2, cost);
5949         /*
5950          * Flush target caches to RAM and invalidate them:
5951          */
5952         sched_cacheflush();
5953
5954         set_cpus_allowed(current, saved_mask);
5955
5956         return cost;
5957 }
5958
5959 /*
5960  * Measure a series of task migrations and return the average
5961  * result. Since this code runs early during bootup the system
5962  * is 'undisturbed' and the average latency makes sense.
5963  *
5964  * The algorithm in essence auto-detects the relevant cache-size,
5965  * so it will properly detect different cachesizes for different
5966  * cache-hierarchies, depending on how the CPUs are connected.
5967  *
5968  * Architectures can prime the upper limit of the search range via
5969  * max_cache_size, otherwise the search range defaults to 20MB...64K.
5970  */
5971 static unsigned long long
5972 measure_cost(int cpu1, int cpu2, void *cache, unsigned int size)
5973 {
5974         unsigned long long cost1, cost2;
5975         int i;
5976
5977         /*
5978          * Measure the migration cost of 'size' bytes, over an
5979          * average of 10 runs:
5980          *
5981          * (We perturb the cache size by a small (0..4k)
5982          *  value to compensate size/alignment related artifacts.
5983          *  We also subtract the cost of the operation done on
5984          *  the same CPU.)
5985          */
5986         cost1 = 0;
5987
5988         /*
5989          * dry run, to make sure we start off cache-cold on cpu1,
5990          * and to get any vmalloc pagefaults in advance:
5991          */
5992         measure_one(cache, size, cpu1, cpu2);
5993         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
5994                 cost1 += measure_one(cache, size - i * 1024, cpu1, cpu2);
5995
5996         measure_one(cache, size, cpu2, cpu1);
5997         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
5998                 cost1 += measure_one(cache, size - i * 1024, cpu2, cpu1);
5999
6000         /*
6001          * (We measure the non-migrating [cached] cost on both
6002          *  cpu1 and cpu2, to handle CPUs with different speeds)
6003          */
6004         cost2 = 0;
6005
6006         measure_one(cache, size, cpu1, cpu1);
6007         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
6008                 cost2 += measure_one(cache, size - i * 1024, cpu1, cpu1);
6009
6010         measure_one(cache, size, cpu2, cpu2);
6011         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
6012                 cost2 += measure_one(cache, size - i * 1024, cpu2, cpu2);
6013
6014         /*
6015          * Get the per-iteration migration cost:
6016          */
6017         do_div(cost1, 2 * ITERATIONS);
6018         do_div(cost2, 2 * ITERATIONS);
6019
6020         return cost1 - cost2;
6021 }
6022
6023 static unsigned long long measure_migration_cost(int cpu1, int cpu2)
6024 {
6025         unsigned long long max_cost = 0, fluct = 0, avg_fluct = 0;
6026         unsigned int max_size, size, size_found = 0;
6027         long long cost = 0, prev_cost;
6028         void *cache;
6029
6030         /*
6031          * Search from max_cache_size*5 down to 64K - the real relevant
6032          * cachesize has to lie somewhere inbetween.
6033          */
6034         if (max_cache_size) {
6035                 max_size = max(max_cache_size * SEARCH_SCOPE, MIN_CACHE_SIZE);
6036                 size = max(max_cache_size / SEARCH_SCOPE, MIN_CACHE_SIZE);
6037         } else {
6038                 /*
6039                  * Since we have no estimation about the relevant
6040                  * search range
6041                  */
6042                 max_size = DEFAULT_CACHE_SIZE * SEARCH_SCOPE;
6043                 size = MIN_CACHE_SIZE;
6044         }
6045
6046         if (!cpu_online(cpu1) || !cpu_online(cpu2)) {
6047                 printk("cpu %d and %d not both online!\n", cpu1, cpu2);
6048                 return 0;
6049         }
6050
6051         /*
6052          * Allocate the working set:
6053          */
6054         cache = vmalloc(max_size);
6055         if (!cache) {
6056                 printk("could not vmalloc %d bytes for cache!\n", 2 * max_size);
6057                 return 1000000; /* return 1 msec on very small boxen */
6058         }
6059
6060         while (size <= max_size) {
6061                 prev_cost = cost;
6062                 cost = measure_cost(cpu1, cpu2, cache, size);
6063
6064                 /*
6065                  * Update the max:
6066                  */
6067                 if (cost > 0) {
6068                         if (max_cost < cost) {
6069                                 max_cost = cost;
6070                                 size_found = size;
6071                         }
6072                 }
6073                 /*
6074                  * Calculate average fluctuation, we use this to prevent
6075                  * noise from triggering an early break out of the loop:
6076                  */
6077                 fluct = abs(cost - prev_cost);
6078                 avg_fluct = (avg_fluct + fluct)/2;
6079
6080                 if (migration_debug)
6081                         printk("-> [%d][%d][%7d] %3ld.%ld [%3ld.%ld] (%ld): "
6082                                 "(%8Ld %8Ld)\n",
6083                                 cpu1, cpu2, size,
6084                                 (long)cost / 1000000,
6085                                 ((long)cost / 100000) % 10,
6086                                 (long)max_cost / 1000000,
6087                                 ((long)max_cost / 100000) % 10,
6088                                 domain_distance(cpu1, cpu2),
6089                                 cost, avg_fluct);
6090
6091                 /*
6092                  * If we iterated at least 20% past the previous maximum,
6093                  * and the cost has dropped by more than 20% already,
6094                  * (taking fluctuations into account) then we assume to
6095                  * have found the maximum and break out of the loop early:
6096                  */
6097                 if (size_found && (size*100 > size_found*SIZE_THRESH))
6098                         if (cost+avg_fluct <= 0 ||
6099                                 max_cost*100 > (cost+avg_fluct)*COST_THRESH) {
6100
6101                                 if (migration_debug)
6102                                         printk("-> found max.\n");
6103                                 break;
6104                         }
6105                 /*
6106                  * Increase the cachesize in 10% steps:
6107                  */
6108                 size = size * 10 / 9;
6109         }
6110
6111         if (migration_debug)
6112                 printk("[%d][%d] working set size found: %d, cost: %Ld\n",
6113                         cpu1, cpu2, size_found, max_cost);
6114
6115         vfree(cache);
6116
6117         /*
6118          * A task is considered 'cache cold' if at least 2 times
6119          * the worst-case cost of migration has passed.
6120          *
6121          * (this limit is only listened to if the load-balancing
6122          * situation is 'nice' - if there is a large imbalance we
6123          * ignore it for the sake of CPU utilization and
6124          * processing fairness.)
6125          */
6126         return 2 * max_cost * migration_factor / MIGRATION_FACTOR_SCALE;
6127 }
6128
6129 static void calibrate_migration_costs(const cpumask_t *cpu_map)
6130 {
6131         int cpu1 = -1, cpu2 = -1, cpu, orig_cpu = raw_smp_processor_id();
6132         unsigned long j0, j1, distance, max_distance = 0;
6133         struct sched_domain *sd;
6134
6135         j0 = jiffies;
6136
6137         /*
6138          * First pass - calculate the cacheflush times:
6139          */
6140         for_each_cpu_mask(cpu1, *cpu_map) {
6141                 for_each_cpu_mask(cpu2, *cpu_map) {
6142                         if (cpu1 == cpu2)
6143                                 continue;
6144                         distance = domain_distance(cpu1, cpu2);
6145                         max_distance = max(max_distance, distance);
6146                         /*
6147                          * No result cached yet?
6148                          */
6149                         if (migration_cost[distance] == -1LL)
6150                                 migration_cost[distance] =
6151                                         measure_migration_cost(cpu1, cpu2);
6152                 }
6153         }
6154         /*
6155          * Second pass - update the sched domain hierarchy with
6156          * the new cache-hot-time estimations:
6157          */
6158         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6159                 distance = 0;
6160                 for_each_domain(cpu, sd) {
6161                         sd->cache_hot_time = migration_cost[distance];
6162                         distance++;
6163                 }
6164         }
6165         /*
6166          * Print the matrix:
6167          */
6168         if (migration_debug)
6169                 printk("migration: max_cache_size: %d, cpu: %d MHz:\n",
6170                         max_cache_size,
6171 #ifdef CONFIG_X86
6172                         cpu_khz/1000
6173 #else
6174                         -1
6175 #endif
6176                 );
6177         if (system_state == SYSTEM_BOOTING && num_online_cpus() > 1) {
6178                 printk("migration_cost=");
6179                 for (distance = 0; distance <= max_distance; distance++) {
6180                         if (distance)
6181                                 printk(",");
6182                         printk("%ld", (long)migration_cost[distance] / 1000);
6183                 }
6184                 printk("\n");
6185         }
6186         j1 = jiffies;
6187         if (migration_debug)
6188                 printk("migration: %ld seconds\n", (j1-j0) / HZ);
6189
6190         /*
6191          * Move back to the original CPU. NUMA-Q gets confused
6192          * if we migrate to another quad during bootup.
6193          */
6194         if (raw_smp_processor_id() != orig_cpu) {
6195                 cpumask_t mask = cpumask_of_cpu(orig_cpu),
6196                         saved_mask = current->cpus_allowed;
6197
6198                 set_cpus_allowed(current, mask);
6199                 set_cpus_allowed(current, saved_mask);
6200         }
6201 }
6202
6203 #ifdef CONFIG_NUMA
6204
6205 /**
6206  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6207  * @node: node whose sched_domain we're building
6208  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6209  *
6210  * Find the next node to include in a given scheduling domain.  Simply
6211  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6212  *
6213  * Should use nodemask_t.
6214  */
6215 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
6216 {
6217         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6218
6219         min_val = INT_MAX;
6220
6221         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6222                 /* Start at @node */
6223                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6224
6225                 if (!nr_cpus_node(n))
6226                         continue;
6227
6228                 /* Skip already used nodes */
6229                 if (test_bit(n, used_nodes))
6230                         continue;
6231
6232                 /* Simple min distance search */
6233                 val = node_distance(node, n);
6234
6235                 if (val < min_val) {
6236                         min_val = val;
6237                         best_node = n;
6238                 }
6239         }
6240
6241         set_bit(best_node, used_nodes);
6242         return best_node;
6243 }
6244
6245 /**
6246  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6247  * @node: node whose cpumask we're constructing
6248  * @size: number of nodes to include in this span
6249  *
6250  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span.  It
6251  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6252  * out optimally.
6253  */
6254 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
6255 {
6256         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6257         cpumask_t span, nodemask;
6258         int i;
6259
6260         cpus_clear(span);
6261         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6262
6263         nodemask = node_to_cpumask(node);
6264         cpus_or(span, span, nodemask);
6265         set_bit(node, used_nodes);
6266
6267         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6268                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
6269
6270                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
6271                 cpus_or(span, span, nodemask);
6272         }
6273
6274         return span;
6275 }
6276 #endif
6277
6278 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6279
6280 /*
6281  * SMT sched-domains:
6282  */
6283 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6284 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6285 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6286
6287 static int cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6288                             struct sched_group **sg)
6289 {
6290         if (sg)
6291                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6292         return cpu;
6293 }
6294 #endif
6295
6296 /*
6297  * multi-core sched-domains:
6298  */
6299 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6300 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6301 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6302 #endif
6303
6304 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6305 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6306                              struct sched_group **sg)
6307 {
6308         int group;
6309         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
6310         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6311         group = first_cpu(mask);
6312         if (sg)
6313                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6314         return group;
6315 }
6316 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6317 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6318                              struct sched_group **sg)
6319 {
6320         if (sg)
6321                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6322         return cpu;
6323 }
6324 #endif
6325
6326 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6327 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6328
6329 static int cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6330                              struct sched_group **sg)
6331 {
6332         int group;
6333 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6334         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6335         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6336         group = first_cpu(mask);
6337 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6338         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
6339         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6340         group = first_cpu(mask);
6341 #else
6342         group = cpu;
6343 #endif
6344         if (sg)
6345                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6346         return group;
6347 }
6348
6349 #ifdef CONFIG_NUMA
6350 /*
6351  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6352  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6353  * gets dynamically allocated.
6354  */
6355 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6356 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
6357
6358 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6359 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6360
6361 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6362                                  struct sched_group **sg)
6363 {
6364         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
6365         int group;
6366
6367         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6368         group = first_cpu(nodemask);
6369
6370         if (sg)
6371                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
6372         return group;
6373 }
6374
6375 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6376 {
6377         struct sched_group *sg = group_head;
6378         int j;
6379
6380         if (!sg)
6381                 return;
6382 next_sg:
6383         for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6384                 struct sched_domain *sd;
6385
6386                 sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6387                 if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6388                         /*
6389                          * Only add "power" once for each
6390                          * physical package.
6391                          */
6392                         continue;
6393                 }
6394
6395                 sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
6396         }
6397         sg = sg->next;
6398         if (sg != group_head)
6399                 goto next_sg;
6400 }
6401 #endif
6402
6403 #ifdef CONFIG_NUMA
6404 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6405 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6406 {
6407         int cpu, i;
6408
6409         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6410                 struct sched_group **sched_group_nodes
6411                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6412
6413                 if (!sched_group_nodes)
6414                         continue;
6415
6416                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6417                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6418                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6419
6420                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6421                         if (cpus_empty(nodemask))
6422                                 continue;
6423
6424                         if (sg == NULL)
6425                                 continue;
6426                         sg = sg->next;
6427 next_sg:
6428                         oldsg = sg;
6429                         sg = sg->next;
6430                         kfree(oldsg);
6431                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6432                                 goto next_sg;
6433                 }
6434                 kfree(sched_group_nodes);
6435                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6436         }
6437 }
6438 #else
6439 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6440 {
6441 }
6442 #endif
6443
6444 /*
6445  * Initialize sched groups cpu_power.
6446  *
6447  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6448  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6449  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6450  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6451  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6452  * less cpu_power.
6453  *
6454  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6455  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6456  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6457  */
6458 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6459 {
6460         struct sched_domain *child;
6461         struct sched_group *group;
6462
6463         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6464
6465         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6466                 return;
6467
6468         child = sd->child;
6469
6470         sd->groups->__cpu_power = 0;
6471
6472         /*
6473          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6474          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6475          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6476          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6477          * same sched domain.
6478          */
6479         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6480                        (child->flags &
6481                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6482                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6483                 return;
6484         }
6485
6486         /*
6487          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6488          */
6489         group = child->groups;
6490         do {
6491                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6492                 group = group->next;
6493         } while (group != child->groups);
6494 }
6495
6496 /*
6497  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6498  * to the individual cpus
6499  */
6500 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6501 {
6502         int i;
6503         struct sched_domain *sd;
6504 #ifdef CONFIG_NUMA
6505         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6506         int sd_allnodes = 0;
6507
6508         /*
6509          * Allocate the per-node list of sched groups
6510          */
6511         sched_group_nodes = kzalloc(sizeof(struct sched_group*)*MAX_NUMNODES,
6512                                            GFP_KERNEL);
6513         if (!sched_group_nodes) {
6514                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6515                 return -ENOMEM;
6516         }
6517         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6518 #endif
6519
6520         /*
6521          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6522          */
6523         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6524                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6525                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6526
6527                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6528
6529 #ifdef CONFIG_NUMA
6530                 if (cpus_weight(*cpu_map)
6531                                 > SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6532                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6533                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6534                         sd->span = *cpu_map;
6535                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6536                         p = sd;
6537                         sd_allnodes = 1;
6538                 } else
6539                         p = NULL;
6540
6541                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6542                 *sd = SD_NODE_INIT;
6543                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6544                 sd->parent = p;
6545                 if (p)
6546                         p->child = sd;
6547                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6548 #endif
6549
6550                 p = sd;
6551                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6552                 *sd = SD_CPU_INIT;
6553                 sd->span = nodemask;
6554                 sd->parent = p;
6555                 if (p)
6556                         p->child = sd;
6557                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6558
6559 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6560                 p = sd;
6561                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6562                 *sd = SD_MC_INIT;
6563                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6564                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6565                 sd->parent = p;
6566                 p->child = sd;
6567                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6568 #endif
6569
6570 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6571                 p = sd;
6572                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6573                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6574                 sd->span = cpu_sibling_map[i];
6575                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6576                 sd->parent = p;
6577                 p->child = sd;
6578                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6579 #endif
6580         }
6581
6582 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6583         /* Set up CPU (sibling) groups */
6584         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6585                 cpumask_t this_sibling_map = cpu_sibling_map[i];
6586                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6587                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6588                         continue;
6589
6590                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map, &cpu_to_cpu_group);
6591         }
6592 #endif
6593
6594 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6595         /* Set up multi-core groups */
6596         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6597                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6598                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6599                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6600                         continue;
6601                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map, &cpu_to_core_group);
6602         }
6603 #endif
6604
6605
6606         /* Set up physical groups */
6607         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6608                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6609
6610                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6611                 if (cpus_empty(nodemask))
6612                         continue;
6613
6614                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6615         }
6616
6617 #ifdef CONFIG_NUMA
6618         /* Set up node groups */
6619         if (sd_allnodes)
6620                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group);
6621
6622         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6623                 /* Set up node groups */
6624                 struct sched_group *sg, *prev;
6625                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6626                 cpumask_t domainspan;
6627                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6628                 int j;
6629
6630                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6631                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6632                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6633                         continue;
6634                 }
6635
6636                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6637                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6638
6639                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6640                 if (!sg) {
6641                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6642                                 "node %d\n", i);
6643                         goto error;
6644                 }
6645                 sched_group_nodes[i] = sg;
6646                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6647                         struct sched_domain *sd;
6648                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6649                         sd->groups = sg;
6650                 }
6651                 sg->__cpu_power = 0;
6652                 sg->cpumask = nodemask;
6653                 sg->next = sg;
6654                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6655                 prev = sg;
6656
6657                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6658                         cpumask_t tmp, notcovered;
6659                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6660
6661                         cpus_complement(notcovered, covered);
6662                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6663                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6664                         if (cpus_empty(tmp))
6665                                 break;
6666
6667                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6668                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6669                         if (cpus_empty(tmp))
6670                                 continue;
6671
6672                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6673                                           GFP_KERNEL, i);
6674                         if (!sg) {
6675                                 printk(KERN_WARNING
6676                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6677                                 goto error;
6678                         }
6679                         sg->__cpu_power = 0;
6680                         sg->cpumask = tmp;
6681                         sg->next = prev->next;
6682                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6683                         prev->next = sg;
6684                         prev = sg;
6685                 }
6686         }
6687 #endif
6688
6689         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6690 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6691         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6692                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6693                 init_sched_groups_power(i, sd);
6694         }
6695 #endif
6696 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6697         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6698                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6699                 init_sched_groups_power(i, sd);
6700         }
6701 #endif
6702
6703         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6704                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6705                 init_sched_groups_power(i, sd);
6706         }
6707
6708 #ifdef CONFIG_NUMA
6709         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6710                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6711
6712         if (sd_allnodes) {
6713                 struct sched_group *sg;
6714
6715                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6716                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6717         }
6718 #endif
6719
6720         /* Attach the domains */
6721         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6722                 struct sched_domain *sd;
6723 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6724                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6725 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6726                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6727 #else
6728                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6729 #endif
6730                 cpu_attach_domain(sd, i);
6731         }
6732         /*
6733          * Tune cache-hot values:
6734          */
6735         calibrate_migration_costs(cpu_map);
6736
6737         return 0;
6738
6739 #ifdef CONFIG_NUMA
6740 error:
6741         free_sched_groups(cpu_map);
6742         return -ENOMEM;
6743 #endif
6744 }
6745 /*
6746  * Set up scheduler domains and groups.  Callers must hold the hotplug lock.
6747  */
6748 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6749 {
6750         cpumask_t cpu_default_map;
6751         int err;
6752
6753         /*
6754          * Setup mask for cpus without special case scheduling requirements.
6755          * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6756          * exclude other special cases in the future.
6757          */
6758         cpus_andnot(cpu_default_map, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6759
6760         err = build_sched_domains(&cpu_default_map);
6761
6762         return err;
6763 }
6764
6765 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6766 {
6767         free_sched_groups(cpu_map);
6768 }
6769
6770 /*
6771  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6772  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6773  */
6774 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6775 {
6776         int i;
6777
6778         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6779                 cpu_attach_domain(NULL, i);
6780         synchronize_sched();
6781         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6782 }
6783
6784 /*
6785  * Partition sched domains as specified by the cpumasks below.
6786  * This attaches all cpus from the cpumasks to the NULL domain,
6787  * waits for a RCU quiescent period, recalculates sched
6788  * domain information and then attaches them back to the
6789  * correct sched domains
6790  * Call with hotplug lock held
6791  */
6792 int partition_sched_domains(cpumask_t *partition1, cpumask_t *partition2)
6793 {
6794         cpumask_t change_map;
6795         int err = 0;
6796
6797         cpus_and(*partition1, *partition1, cpu_online_map);
6798         cpus_and(*partition2, *partition2, cpu_online_map);
6799         cpus_or(change_map, *partition1, *partition2);
6800
6801         /* Detach sched domains from all of the affected cpus */
6802         detach_destroy_domains(&change_map);
6803         if (!cpus_empty(*partition1))
6804                 err = build_sched_domains(partition1);
6805         if (!err && !cpus_empty(*partition2))
6806                 err = build_sched_domains(partition2);
6807
6808         return err;
6809 }
6810
6811 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6812 int arch_reinit_sched_domains(void)
6813 {
6814         int err;
6815
6816         lock_cpu_hotplug();
6817         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6818         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6819         unlock_cpu_hotplug();
6820
6821         return err;
6822 }
6823
6824 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6825 {
6826         int ret;
6827
6828         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6829                 return -EINVAL;
6830
6831         if (smt)
6832                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6833         else
6834                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6835
6836         ret = arch_reinit_sched_domains();
6837
6838         return ret ? ret : count;
6839 }
6840
6841 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6842 {
6843         int err = 0;
6844
6845 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6846         if (smt_capable())
6847                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6848                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6849 #endif
6850 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6851         if (!err && mc_capable())
6852                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6853                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6854 #endif
6855         return err;
6856 }
6857 #endif
6858
6859 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6860 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6861 {
6862         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6863 }
6864 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6865                                             const char *buf, size_t count)
6866 {
6867         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6868 }
6869 SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6870             sched_mc_power_savings_store);
6871 #endif
6872
6873 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6874 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6875 {
6876         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6877 }
6878 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6879                                              const char *buf, size_t count)
6880 {
6881         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6882 }
6883 SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6884             sched_smt_power_savings_store);
6885 #endif
6886
6887 /*
6888  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy.  The domains
6889  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
6890  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
6891  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
6892  */
6893 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
6894                                 unsigned long action, void *hcpu)
6895 {
6896         switch (action) {
6897         case CPU_UP_PREPARE:
6898         case CPU_DOWN_PREPARE:
6899                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6900                 return NOTIFY_OK;
6901
6902         case CPU_UP_CANCELED:
6903         case CPU_DOWN_FAILED:
6904         case CPU_ONLINE:
6905         case CPU_DEAD:
6906                 /*
6907                  * Fall through and re-initialise the domains.
6908                  */
6909                 break;
6910         default:
6911                 return NOTIFY_DONE;
6912         }
6913
6914         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
6915         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6916
6917         return NOTIFY_OK;
6918 }
6919
6920 void __init sched_init_smp(void)
6921 {
6922         cpumask_t non_isolated_cpus;
6923
6924         lock_cpu_hotplug();
6925         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6926         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
6927         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
6928                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6929         unlock_cpu_hotplug();
6930         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
6931         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
6932
6933         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6934         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
6935                 BUG();
6936 }
6937 #else
6938 void __init sched_init_smp(void)
6939 {
6940 }
6941 #endif /* CONFIG_SMP */
6942
6943 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6944 {
6945         /* Linker adds these: start and end of __sched functions */
6946         extern char __sched_text_start[], __sched_text_end[];
6947
6948         return in_lock_functions(addr) ||
6949                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6950                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6951 }
6952
6953 void __init sched_init(void)
6954 {
6955         int i, j, k;
6956         int highest_cpu = 0;
6957
6958         for_each_possible_cpu(i) {
6959                 struct prio_array *array;
6960                 struct rq *rq;
6961
6962                 rq = cpu_rq(i);
6963                 spin_lock_init(&rq->lock);
6964                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
6965                 rq->nr_running = 0;
6966                 rq->active = rq->arrays;
6967                 rq->expired = rq->arrays + 1;
6968                 rq->best_expired_prio = MAX_PRIO;
6969
6970 #ifdef CONFIG_SMP
6971                 rq->sd = NULL;
6972                 for (j = 1; j < 3; j++)
6973                         rq->cpu_load[j] = 0;
6974                 rq->active_balance = 0;
6975                 rq->push_cpu = 0;
6976                 rq->cpu = i;
6977                 rq->migration_thread = NULL;
6978                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
6979 #endif
6980                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6981
6982                 for (j = 0; j < 2; j++) {
6983                         array = rq->arrays + j;
6984                         for (k = 0; k < MAX_PRIO; k++) {
6985                                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + k);
6986                                 __clear_bit(k, array->bitmap);
6987                         }
6988                         // delimiter for bitsearch
6989                         __set_bit(MAX_PRIO, array->bitmap);
6990                 }
6991                 highest_cpu = i;
6992         }
6993
6994         set_load_weight(&init_task);
6995
6996 #ifdef CONFIG_SMP
6997         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
6998         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
6999 #endif
7000
7001 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7002         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7003 #endif
7004
7005         /*
7006          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7007          */
7008         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7009         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7010
7011         /*
7012          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7013          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7014          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7015          * when this runqueue becomes "idle".
7016          */
7017         init_idle(current, smp_processor_id());
7018 }
7019
7020 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7021 void __might_sleep(char *file, int line)
7022 {
7023 #ifdef in_atomic
7024         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7025
7026         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
7027             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
7028                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7029                         return;
7030                 prev_jiffy = jiffies;
7031                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
7032                                 " context at %s:%d\n", file, line);
7033                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
7034                         in_atomic(), irqs_disabled());
7035                 debug_show_held_locks(current);
7036                 if (irqs_disabled())
7037                         print_irqtrace_events(current);
7038                 dump_stack();
7039         }
7040 #endif
7041 }
7042 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7043 #endif
7044
7045 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7046 void normalize_rt_tasks(void)
7047 {
7048         struct prio_array *array;
7049         struct task_struct *p;
7050         unsigned long flags;
7051         struct rq *rq;
7052
7053         read_lock_irq(&tasklist_lock);
7054         for_each_process(p) {
7055                 if (!rt_task(p))
7056                         continue;
7057
7058                 spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
7059                 rq = __task_rq_lock(p);
7060
7061                 array = p->array;
7062                 if (array)
7063                         deactivate_task(p, task_rq(p));
7064                 __setscheduler(p, SCHED_NORMAL, 0);
7065                 if (array) {
7066                         __activate_task(p, task_rq(p));
7067                         resched_task(rq->curr);
7068                 }
7069
7070                 __task_rq_unlock(rq);
7071                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
7072         }
7073         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
7074 }
7075
7076 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7077
7078 #ifdef CONFIG_IA64
7079 /*
7080  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
7081  *
7082  * They can only be called when the whole system has been
7083  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7084  * activity can take place. Using them for anything else would
7085  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7086  * under any other configuration.
7087  */
7088
7089 /**
7090  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7091  * @cpu: the processor in question.
7092  *
7093  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7094  */
7095 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7096 {
7097         return cpu_curr(cpu);
7098 }
7099
7100 /**
7101  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7102  * @cpu: the processor in question.
7103  * @p: the task pointer to set.
7104  *
7105  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7106  * are serviced on a separate stack.  It allows the architecture to switch the
7107  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner.  This function
7108  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7109  * and caller must save the original value of the current task (see
7110  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7111  * re-starting the system.
7112  *
7113  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7114  */
7115 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7116 {
7117         cpu_curr(cpu) = p;
7118 }
7119
7120 #endif