]> err.no Git - linux-2.6/blob - kernel/sched.c
sched: make the multiplication table more accurate
[linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  */
26
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/module.h>
29 #include <linux/nmi.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/uaccess.h>
32 #include <linux/highmem.h>
33 #include <linux/smp_lock.h>
34 #include <asm/mmu_context.h>
35 #include <linux/interrupt.h>
36 #include <linux/capability.h>
37 #include <linux/completion.h>
38 #include <linux/kernel_stat.h>
39 #include <linux/debug_locks.h>
40 #include <linux/security.h>
41 #include <linux/notifier.h>
42 #include <linux/profile.h>
43 #include <linux/freezer.h>
44 #include <linux/vmalloc.h>
45 #include <linux/blkdev.h>
46 #include <linux/delay.h>
47 #include <linux/smp.h>
48 #include <linux/threads.h>
49 #include <linux/timer.h>
50 #include <linux/rcupdate.h>
51 #include <linux/cpu.h>
52 #include <linux/cpuset.h>
53 #include <linux/percpu.h>
54 #include <linux/kthread.h>
55 #include <linux/seq_file.h>
56 #include <linux/sysctl.h>
57 #include <linux/syscalls.h>
58 #include <linux/times.h>
59 #include <linux/tsacct_kern.h>
60 #include <linux/kprobes.h>
61 #include <linux/delayacct.h>
62 #include <linux/reciprocal_div.h>
63 #include <linux/unistd.h>
64
65 #include <asm/tlb.h>
66
67 /*
68  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
69  * This is default implementation.
70  * Architectures and sub-architectures can override this.
71  */
72 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
73 {
74         return (unsigned long long)jiffies * (1000000000 / HZ);
75 }
76
77 /*
78  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
79  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
80  * and back.
81  */
82 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
83 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
84 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
85
86 /*
87  * 'User priority' is the nice value converted to something we
88  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
89  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
90  */
91 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
92 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
93 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
94
95 /*
96  * Some helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
97  */
98 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((TIME) / (1000000000 / HZ))
99 #define JIFFIES_TO_NS(TIME)     ((TIME) * (1000000000 / HZ))
100
101 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
102 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
103
104 /*
105  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
106  *
107  * Minimum timeslice is 5 msecs (or 1 jiffy, whichever is larger),
108  * default timeslice is 100 msecs, maximum timeslice is 800 msecs.
109  * Timeslices get refilled after they expire.
110  */
111 #define MIN_TIMESLICE           max(5 * HZ / 1000, 1)
112 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
113
114 #ifdef CONFIG_SMP
115 /*
116  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
117  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
118  */
119 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
120 {
121         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
122 }
123
124 /*
125  * Each time a sched group cpu_power is changed,
126  * we must compute its reciprocal value
127  */
128 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
129 {
130         sg->__cpu_power += val;
131         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
132 }
133 #endif
134
135 #define SCALE_PRIO(x, prio) \
136         max(x * (MAX_PRIO - prio) / (MAX_USER_PRIO / 2), MIN_TIMESLICE)
137
138 /*
139  * static_prio_timeslice() scales user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
140  * to time slice values: [800ms ... 100ms ... 5ms]
141  */
142 static unsigned int static_prio_timeslice(int static_prio)
143 {
144         if (static_prio == NICE_TO_PRIO(19))
145                 return 1;
146
147         if (static_prio < NICE_TO_PRIO(0))
148                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE * 4, static_prio);
149         else
150                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE, static_prio);
151 }
152
153 static inline int rt_policy(int policy)
154 {
155         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
156                 return 1;
157         return 0;
158 }
159
160 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
161 {
162         return rt_policy(p->policy);
163 }
164
165 /*
166  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
167  */
168 struct rt_prio_array {
169         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
170         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
171 };
172
173 struct load_stat {
174         struct load_weight load;
175         u64 load_update_start, load_update_last;
176         unsigned long delta_fair, delta_exec, delta_stat;
177 };
178
179 /* CFS-related fields in a runqueue */
180 struct cfs_rq {
181         struct load_weight load;
182         unsigned long nr_running;
183
184         s64 fair_clock;
185         u64 exec_clock;
186         s64 wait_runtime;
187         u64 sleeper_bonus;
188         unsigned long wait_runtime_overruns, wait_runtime_underruns;
189
190         struct rb_root tasks_timeline;
191         struct rb_node *rb_leftmost;
192         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
193 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
194         /* 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
195          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
196          */
197         struct sched_entity *curr;
198         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
199
200         /* leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
201          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
202          * (like users, containers etc.)
203          *
204          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
205          * list is used during load balance.
206          */
207         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* Better name : task_cfs_rq_list? */
208 #endif
209 };
210
211 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
212 struct rt_rq {
213         struct rt_prio_array active;
214         int rt_load_balance_idx;
215         struct list_head *rt_load_balance_head, *rt_load_balance_curr;
216 };
217
218 /*
219  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
220  *
221  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
222  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
223  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
224  */
225 struct rq {
226         spinlock_t lock;        /* runqueue lock */
227
228         /*
229          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
230          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
231          */
232         unsigned long nr_running;
233         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
234         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
235         unsigned char idle_at_tick;
236 #ifdef CONFIG_NO_HZ
237         unsigned char in_nohz_recently;
238 #endif
239         struct load_stat ls;    /* capture load from *all* tasks on this cpu */
240         unsigned long nr_load_updates;
241         u64 nr_switches;
242
243         struct cfs_rq cfs;
244 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
245         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* list of leaf cfs_rq on this cpu */
246 #endif
247         struct rt_rq  rt;
248
249         /*
250          * This is part of a global counter where only the total sum
251          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
252          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
253          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
254          */
255         unsigned long nr_uninterruptible;
256
257         struct task_struct *curr, *idle;
258         unsigned long next_balance;
259         struct mm_struct *prev_mm;
260
261         u64 clock, prev_clock_raw;
262         s64 clock_max_delta;
263
264         unsigned int clock_warps, clock_overflows;
265         unsigned int clock_unstable_events;
266
267         atomic_t nr_iowait;
268
269 #ifdef CONFIG_SMP
270         struct sched_domain *sd;
271
272         /* For active balancing */
273         int active_balance;
274         int push_cpu;
275         int cpu;                /* cpu of this runqueue */
276
277         struct task_struct *migration_thread;
278         struct list_head migration_queue;
279 #endif
280
281 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
282         /* latency stats */
283         struct sched_info rq_sched_info;
284
285         /* sys_sched_yield() stats */
286         unsigned long yld_exp_empty;
287         unsigned long yld_act_empty;
288         unsigned long yld_both_empty;
289         unsigned long yld_cnt;
290
291         /* schedule() stats */
292         unsigned long sched_switch;
293         unsigned long sched_cnt;
294         unsigned long sched_goidle;
295
296         /* try_to_wake_up() stats */
297         unsigned long ttwu_cnt;
298         unsigned long ttwu_local;
299 #endif
300         struct lock_class_key rq_lock_key;
301 };
302
303 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
304 static DEFINE_MUTEX(sched_hotcpu_mutex);
305
306 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
307 {
308         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
309 }
310
311 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
312 {
313 #ifdef CONFIG_SMP
314         return rq->cpu;
315 #else
316         return 0;
317 #endif
318 }
319
320 /*
321  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
322  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
323  */
324 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
325 {
326         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
327         u64 now = sched_clock();
328         s64 delta = now - prev_raw;
329         u64 clock = rq->clock;
330
331 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
332         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
333 #endif
334         /*
335          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
336          */
337         if (unlikely(delta < 0)) {
338                 clock++;
339                 rq->clock_warps++;
340         } else {
341                 /*
342                  * Catch too large forward jumps too:
343                  */
344                 if (unlikely(delta > 2*TICK_NSEC)) {
345                         clock++;
346                         rq->clock_overflows++;
347                 } else {
348                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
349                                 rq->clock_max_delta = delta;
350                         clock += delta;
351                 }
352         }
353
354         rq->prev_clock_raw = now;
355         rq->clock = clock;
356 }
357
358 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
359 {
360         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
361                 __update_rq_clock(rq);
362 }
363
364 /*
365  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
366  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
367  *
368  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
369  * preempt-disabled sections.
370  */
371 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
372         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
373
374 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
375 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
376 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
377 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
378
379 /*
380  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
381  * clock constructed from sched_clock():
382  */
383 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
384 {
385         unsigned long long now;
386         unsigned long flags;
387         struct rq *rq;
388
389         local_irq_save(flags);
390         rq = cpu_rq(cpu);
391         update_rq_clock(rq);
392         now = rq->clock;
393         local_irq_restore(flags);
394
395         return now;
396 }
397
398 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
399 /* Change a task's ->cfs_rq if it moves across CPUs */
400 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p)
401 {
402         p->se.cfs_rq = &task_rq(p)->cfs;
403 }
404 #else
405 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p)
406 {
407 }
408 #endif
409
410 #ifndef prepare_arch_switch
411 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
412 #endif
413 #ifndef finish_arch_switch
414 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
415 #endif
416
417 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
418 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
419 {
420         return rq->curr == p;
421 }
422
423 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
424 {
425 }
426
427 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
428 {
429 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
430         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
431         rq->lock.owner = current;
432 #endif
433         /*
434          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
435          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
436          * prev into current:
437          */
438         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
439
440         spin_unlock_irq(&rq->lock);
441 }
442
443 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
444 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
445 {
446 #ifdef CONFIG_SMP
447         return p->oncpu;
448 #else
449         return rq->curr == p;
450 #endif
451 }
452
453 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
454 {
455 #ifdef CONFIG_SMP
456         /*
457          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
458          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
459          * here.
460          */
461         next->oncpu = 1;
462 #endif
463 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
464         spin_unlock_irq(&rq->lock);
465 #else
466         spin_unlock(&rq->lock);
467 #endif
468 }
469
470 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
471 {
472 #ifdef CONFIG_SMP
473         /*
474          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
475          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
476          * finished.
477          */
478         smp_wmb();
479         prev->oncpu = 0;
480 #endif
481 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
482         local_irq_enable();
483 #endif
484 }
485 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
486
487 /*
488  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
489  * Must be called interrupts disabled.
490  */
491 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
492         __acquires(rq->lock)
493 {
494         struct rq *rq;
495
496 repeat_lock_task:
497         rq = task_rq(p);
498         spin_lock(&rq->lock);
499         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
500                 spin_unlock(&rq->lock);
501                 goto repeat_lock_task;
502         }
503         return rq;
504 }
505
506 /*
507  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
508  * interrupts.  Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
509  * explicitly disabling preemption.
510  */
511 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
512         __acquires(rq->lock)
513 {
514         struct rq *rq;
515
516 repeat_lock_task:
517         local_irq_save(*flags);
518         rq = task_rq(p);
519         spin_lock(&rq->lock);
520         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
521                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
522                 goto repeat_lock_task;
523         }
524         return rq;
525 }
526
527 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
528         __releases(rq->lock)
529 {
530         spin_unlock(&rq->lock);
531 }
532
533 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
534         __releases(rq->lock)
535 {
536         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
537 }
538
539 /*
540  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
541  */
542 static inline struct rq *this_rq_lock(void)
543         __acquires(rq->lock)
544 {
545         struct rq *rq;
546
547         local_irq_disable();
548         rq = this_rq();
549         spin_lock(&rq->lock);
550
551         return rq;
552 }
553
554 /*
555  * CPU frequency is/was unstable - start new by setting prev_clock_raw:
556  */
557 void sched_clock_unstable_event(void)
558 {
559         unsigned long flags;
560         struct rq *rq;
561
562         rq = task_rq_lock(current, &flags);
563         rq->prev_clock_raw = sched_clock();
564         rq->clock_unstable_events++;
565         task_rq_unlock(rq, &flags);
566 }
567
568 /*
569  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
570  *
571  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
572  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
573  * the target CPU.
574  */
575 #ifdef CONFIG_SMP
576
577 #ifndef tsk_is_polling
578 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
579 #endif
580
581 static void resched_task(struct task_struct *p)
582 {
583         int cpu;
584
585         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
586
587         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
588                 return;
589
590         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
591
592         cpu = task_cpu(p);
593         if (cpu == smp_processor_id())
594                 return;
595
596         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
597         smp_mb();
598         if (!tsk_is_polling(p))
599                 smp_send_reschedule(cpu);
600 }
601
602 static void resched_cpu(int cpu)
603 {
604         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
605         unsigned long flags;
606
607         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
608                 return;
609         resched_task(cpu_curr(cpu));
610         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
611 }
612 #else
613 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
614 {
615         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
616         set_tsk_need_resched(p);
617 }
618 #endif
619
620 static u64 div64_likely32(u64 divident, unsigned long divisor)
621 {
622 #if BITS_PER_LONG == 32
623         if (likely(divident <= 0xffffffffULL))
624                 return (u32)divident / divisor;
625         do_div(divident, divisor);
626
627         return divident;
628 #else
629         return divident / divisor;
630 #endif
631 }
632
633 #if BITS_PER_LONG == 32
634 # define WMULT_CONST    (~0UL)
635 #else
636 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
637 #endif
638
639 #define WMULT_SHIFT     32
640
641 static unsigned long
642 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
643                 struct load_weight *lw)
644 {
645         u64 tmp;
646
647         if (unlikely(!lw->inv_weight))
648                 lw->inv_weight = WMULT_CONST / lw->weight;
649
650         tmp = (u64)delta_exec * weight;
651         /*
652          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
653          */
654         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST)) {
655                 tmp = ((tmp >> WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight)
656                                 >> (WMULT_SHIFT/2);
657         } else {
658                 tmp = (tmp * lw->inv_weight) >> WMULT_SHIFT;
659         }
660
661         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
662 }
663
664 static inline unsigned long
665 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
666 {
667         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
668 }
669
670 static void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
671 {
672         lw->weight += inc;
673         lw->inv_weight = 0;
674 }
675
676 static void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
677 {
678         lw->weight -= dec;
679         lw->inv_weight = 0;
680 }
681
682 /*
683  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
684  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
685  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
686  * scheduling class and "nice" value.  For SCHED_NORMAL tasks this is just a
687  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
688  * slice expiry etc.
689  */
690
691 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
692 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
693
694 /*
695  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
696  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
697  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
698  * that remained on nice 0.
699  *
700  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
701  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
702  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
703  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
704  * the relative distance between them is ~25%.)
705  */
706 static const int prio_to_weight[40] = {
707  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
708  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
709  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
710  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
711  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
712  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
713  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
714  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
715 };
716
717 /*
718  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
719  *
720  * In cases where the weight does not change often, we can use the
721  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
722  * into multiplications:
723  */
724 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
725  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
726  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
727  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
728  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
729  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
730  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
731  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
732  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
733 };
734
735 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
736
737 /*
738  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
739  * scheduling classes, without having to expose their internal data
740  * structures to the load-balancing proper:
741  */
742 struct rq_iterator {
743         void *arg;
744         struct task_struct *(*start)(void *);
745         struct task_struct *(*next)(void *);
746 };
747
748 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
749                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
750                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
751                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
752                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
753
754 #include "sched_stats.h"
755 #include "sched_rt.c"
756 #include "sched_fair.c"
757 #include "sched_idletask.c"
758 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
759 # include "sched_debug.c"
760 #endif
761
762 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
763
764 static void __update_curr_load(struct rq *rq, struct load_stat *ls)
765 {
766         if (rq->curr != rq->idle && ls->load.weight) {
767                 ls->delta_exec += ls->delta_stat;
768                 ls->delta_fair += calc_delta_fair(ls->delta_stat, &ls->load);
769                 ls->delta_stat = 0;
770         }
771 }
772
773 /*
774  * Update delta_exec, delta_fair fields for rq.
775  *
776  * delta_fair clock advances at a rate inversely proportional to
777  * total load (rq->ls.load.weight) on the runqueue, while
778  * delta_exec advances at the same rate as wall-clock (provided
779  * cpu is not idle).
780  *
781  * delta_exec / delta_fair is a measure of the (smoothened) load on this
782  * runqueue over any given interval. This (smoothened) load is used
783  * during load balance.
784  *
785  * This function is called /before/ updating rq->ls.load
786  * and when switching tasks.
787  */
788 static void update_curr_load(struct rq *rq)
789 {
790         struct load_stat *ls = &rq->ls;
791         u64 start;
792
793         start = ls->load_update_start;
794         ls->load_update_start = rq->clock;
795         ls->delta_stat += rq->clock - start;
796         /*
797          * Stagger updates to ls->delta_fair. Very frequent updates
798          * can be expensive.
799          */
800         if (ls->delta_stat >= sysctl_sched_stat_granularity)
801                 __update_curr_load(rq, ls);
802 }
803
804 static inline void inc_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
805 {
806         update_curr_load(rq);
807         update_load_add(&rq->ls.load, p->se.load.weight);
808 }
809
810 static inline void dec_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
811 {
812         update_curr_load(rq);
813         update_load_sub(&rq->ls.load, p->se.load.weight);
814 }
815
816 static void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
817 {
818         rq->nr_running++;
819         inc_load(rq, p);
820 }
821
822 static void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
823 {
824         rq->nr_running--;
825         dec_load(rq, p);
826 }
827
828 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
829 {
830         task_rq(p)->cfs.wait_runtime -= p->se.wait_runtime;
831         p->se.wait_runtime = 0;
832
833         if (task_has_rt_policy(p)) {
834                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
835                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
836                 return;
837         }
838
839         /*
840          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
841          */
842         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
843                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
844                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
845                 return;
846         }
847
848         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
849         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
850 }
851
852 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
853 {
854         sched_info_queued(p);
855         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
856         p->se.on_rq = 1;
857 }
858
859 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
860 {
861         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
862         p->se.on_rq = 0;
863 }
864
865 /*
866  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
867  */
868 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
869 {
870         return p->static_prio;
871 }
872
873 /*
874  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
875  * without taking RT-inheritance into account. Might be
876  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
877  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
878  * estimator recalculates.
879  */
880 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
881 {
882         int prio;
883
884         if (task_has_rt_policy(p))
885                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
886         else
887                 prio = __normal_prio(p);
888         return prio;
889 }
890
891 /*
892  * Calculate the current priority, i.e. the priority
893  * taken into account by the scheduler. This value might
894  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
895  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
896  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
897  */
898 static int effective_prio(struct task_struct *p)
899 {
900         p->normal_prio = normal_prio(p);
901         /*
902          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
903          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
904          * to the normal priority:
905          */
906         if (!rt_prio(p->prio))
907                 return p->normal_prio;
908         return p->prio;
909 }
910
911 /*
912  * activate_task - move a task to the runqueue.
913  */
914 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
915 {
916         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
917                 rq->nr_uninterruptible--;
918
919         enqueue_task(rq, p, wakeup);
920         inc_nr_running(p, rq);
921 }
922
923 /*
924  * activate_idle_task - move idle task to the _front_ of runqueue.
925  */
926 static inline void activate_idle_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
927 {
928         update_rq_clock(rq);
929
930         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
931                 rq->nr_uninterruptible--;
932
933         enqueue_task(rq, p, 0);
934         inc_nr_running(p, rq);
935 }
936
937 /*
938  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
939  */
940 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
941 {
942         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
943                 rq->nr_uninterruptible++;
944
945         dequeue_task(rq, p, sleep);
946         dec_nr_running(p, rq);
947 }
948
949 /**
950  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
951  * @p: the task in question.
952  */
953 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
954 {
955         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
956 }
957
958 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
959 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
960 {
961         return cpu_rq(cpu)->ls.load.weight;
962 }
963
964 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
965 {
966 #ifdef CONFIG_SMP
967         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
968         set_task_cfs_rq(p);
969 #endif
970 }
971
972 #ifdef CONFIG_SMP
973
974 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
975 {
976         int old_cpu = task_cpu(p);
977         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
978         u64 clock_offset, fair_clock_offset;
979
980         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
981         fair_clock_offset = old_rq->cfs.fair_clock - new_rq->cfs.fair_clock;
982
983         if (p->se.wait_start_fair)
984                 p->se.wait_start_fair -= fair_clock_offset;
985         if (p->se.sleep_start_fair)
986                 p->se.sleep_start_fair -= fair_clock_offset;
987
988 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
989         if (p->se.wait_start)
990                 p->se.wait_start -= clock_offset;
991         if (p->se.sleep_start)
992                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
993         if (p->se.block_start)
994                 p->se.block_start -= clock_offset;
995 #endif
996
997         __set_task_cpu(p, new_cpu);
998 }
999
1000 struct migration_req {
1001         struct list_head list;
1002
1003         struct task_struct *task;
1004         int dest_cpu;
1005
1006         struct completion done;
1007 };
1008
1009 /*
1010  * The task's runqueue lock must be held.
1011  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1012  */
1013 static int
1014 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1015 {
1016         struct rq *rq = task_rq(p);
1017
1018         /*
1019          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1020          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1021          */
1022         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1023                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1024                 return 0;
1025         }
1026
1027         init_completion(&req->done);
1028         req->task = p;
1029         req->dest_cpu = dest_cpu;
1030         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1031
1032         return 1;
1033 }
1034
1035 /*
1036  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1037  *
1038  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1039  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1040  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1041  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1042  * waiting to become inactive.
1043  */
1044 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1045 {
1046         unsigned long flags;
1047         int running, on_rq;
1048         struct rq *rq;
1049
1050 repeat:
1051         /*
1052          * We do the initial early heuristics without holding
1053          * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1054          * the runqueue lock when things look like they will
1055          * work out!
1056          */
1057         rq = task_rq(p);
1058
1059         /*
1060          * If the task is actively running on another CPU
1061          * still, just relax and busy-wait without holding
1062          * any locks.
1063          *
1064          * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1065          * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1066          * But we don't care, since "task_running()" will
1067          * return false if the runqueue has changed and p
1068          * is actually now running somewhere else!
1069          */
1070         while (task_running(rq, p))
1071                 cpu_relax();
1072
1073         /*
1074          * Ok, time to look more closely! We need the rq
1075          * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1076          * just go back and repeat.
1077          */
1078         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1079         running = task_running(rq, p);
1080         on_rq = p->se.on_rq;
1081         task_rq_unlock(rq, &flags);
1082
1083         /*
1084          * Was it really running after all now that we
1085          * checked with the proper locks actually held?
1086          *
1087          * Oops. Go back and try again..
1088          */
1089         if (unlikely(running)) {
1090                 cpu_relax();
1091                 goto repeat;
1092         }
1093
1094         /*
1095          * It's not enough that it's not actively running,
1096          * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1097          * preempted!
1098          *
1099          * So if it wa still runnable (but just not actively
1100          * running right now), it's preempted, and we should
1101          * yield - it could be a while.
1102          */
1103         if (unlikely(on_rq)) {
1104                 yield();
1105                 goto repeat;
1106         }
1107
1108         /*
1109          * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1110          * runnable, which means that it will never become
1111          * running in the future either. We're all done!
1112          */
1113 }
1114
1115 /***
1116  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1117  * @p: the to-be-kicked thread
1118  *
1119  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1120  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1121  *
1122  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1123  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1124  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1125  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1126  * achieved as well.
1127  */
1128 void kick_process(struct task_struct *p)
1129 {
1130         int cpu;
1131
1132         preempt_disable();
1133         cpu = task_cpu(p);
1134         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1135                 smp_send_reschedule(cpu);
1136         preempt_enable();
1137 }
1138
1139 /*
1140  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1141  * according to the scheduling class and "nice" value.
1142  *
1143  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1144  * balance conservatively.
1145  */
1146 static inline unsigned long source_load(int cpu, int type)
1147 {
1148         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1149         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1150
1151         if (type == 0)
1152                 return total;
1153
1154         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1155 }
1156
1157 /*
1158  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1159  * according to the scheduling class and "nice" value.
1160  */
1161 static inline unsigned long target_load(int cpu, int type)
1162 {
1163         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1164         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1165
1166         if (type == 0)
1167                 return total;
1168
1169         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1170 }
1171
1172 /*
1173  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1174  */
1175 static inline unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1176 {
1177         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1178         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1179         unsigned long n = rq->nr_running;
1180
1181         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1182 }
1183
1184 /*
1185  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1186  * domain.
1187  */
1188 static struct sched_group *
1189 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1190 {
1191         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1192         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1193         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1194         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1195
1196         do {
1197                 unsigned long load, avg_load;
1198                 int local_group;
1199                 int i;
1200
1201                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1202                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1203                         goto nextgroup;
1204
1205                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1206
1207                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1208                 avg_load = 0;
1209
1210                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1211                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1212                         if (local_group)
1213                                 load = source_load(i, load_idx);
1214                         else
1215                                 load = target_load(i, load_idx);
1216
1217                         avg_load += load;
1218                 }
1219
1220                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1221                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1222                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1223
1224                 if (local_group) {
1225                         this_load = avg_load;
1226                         this = group;
1227                 } else if (avg_load < min_load) {
1228                         min_load = avg_load;
1229                         idlest = group;
1230                 }
1231 nextgroup:
1232                 group = group->next;
1233         } while (group != sd->groups);
1234
1235         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1236                 return NULL;
1237         return idlest;
1238 }
1239
1240 /*
1241  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1242  */
1243 static int
1244 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1245 {
1246         cpumask_t tmp;
1247         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1248         int idlest = -1;
1249         int i;
1250
1251         /* Traverse only the allowed CPUs */
1252         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1253
1254         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1255                 load = weighted_cpuload(i);
1256
1257                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1258                         min_load = load;
1259                         idlest = i;
1260                 }
1261         }
1262
1263         return idlest;
1264 }
1265
1266 /*
1267  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1268  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1269  * SD_BALANCE_EXEC.
1270  *
1271  * Balance, ie. select the least loaded group.
1272  *
1273  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1274  *
1275  * preempt must be disabled.
1276  */
1277 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1278 {
1279         struct task_struct *t = current;
1280         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1281
1282         for_each_domain(cpu, tmp) {
1283                 /*
1284                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1285                  */
1286                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1287                         break;
1288                 if (tmp->flags & flag)
1289                         sd = tmp;
1290         }
1291
1292         while (sd) {
1293                 cpumask_t span;
1294                 struct sched_group *group;
1295                 int new_cpu, weight;
1296
1297                 if (!(sd->flags & flag)) {
1298                         sd = sd->child;
1299                         continue;
1300                 }
1301
1302                 span = sd->span;
1303                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1304                 if (!group) {
1305                         sd = sd->child;
1306                         continue;
1307                 }
1308
1309                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1310                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1311                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1312                         sd = sd->child;
1313                         continue;
1314                 }
1315
1316                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1317                 cpu = new_cpu;
1318                 sd = NULL;
1319                 weight = cpus_weight(span);
1320                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1321                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1322                                 break;
1323                         if (tmp->flags & flag)
1324                                 sd = tmp;
1325                 }
1326                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1327         }
1328
1329         return cpu;
1330 }
1331
1332 #endif /* CONFIG_SMP */
1333
1334 /*
1335  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1336  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1337  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1338  * so we always favor a closer, idle cpu.
1339  *
1340  * Returns the CPU we should wake onto.
1341  */
1342 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1343 static int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1344 {
1345         cpumask_t tmp;
1346         struct sched_domain *sd;
1347         int i;
1348
1349         /*
1350          * If it is idle, then it is the best cpu to run this task.
1351          *
1352          * This cpu is also the best, if it has more than one task already.
1353          * Siblings must be also busy(in most cases) as they didn't already
1354          * pickup the extra load from this cpu and hence we need not check
1355          * sibling runqueue info. This will avoid the checks and cache miss
1356          * penalities associated with that.
1357          */
1358         if (idle_cpu(cpu) || cpu_rq(cpu)->nr_running > 1)
1359                 return cpu;
1360
1361         for_each_domain(cpu, sd) {
1362                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
1363                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
1364                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1365                                 if (idle_cpu(i))
1366                                         return i;
1367                         }
1368                 } else {
1369                         break;
1370                 }
1371         }
1372         return cpu;
1373 }
1374 #else
1375 static inline int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1376 {
1377         return cpu;
1378 }
1379 #endif
1380
1381 /***
1382  * try_to_wake_up - wake up a thread
1383  * @p: the to-be-woken-up thread
1384  * @state: the mask of task states that can be woken
1385  * @sync: do a synchronous wakeup?
1386  *
1387  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1388  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1389  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1390  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1391  * runnable without the overhead of this.
1392  *
1393  * returns failure only if the task is already active.
1394  */
1395 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1396 {
1397         int cpu, this_cpu, success = 0;
1398         unsigned long flags;
1399         long old_state;
1400         struct rq *rq;
1401 #ifdef CONFIG_SMP
1402         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1403         unsigned long load, this_load;
1404         int new_cpu;
1405 #endif
1406
1407         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1408         old_state = p->state;
1409         if (!(old_state & state))
1410                 goto out;
1411
1412         if (p->se.on_rq)
1413                 goto out_running;
1414
1415         cpu = task_cpu(p);
1416         this_cpu = smp_processor_id();
1417
1418 #ifdef CONFIG_SMP
1419         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1420                 goto out_activate;
1421
1422         new_cpu = cpu;
1423
1424         schedstat_inc(rq, ttwu_cnt);
1425         if (cpu == this_cpu) {
1426                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1427                 goto out_set_cpu;
1428         }
1429
1430         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1431                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1432                         schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1433                         this_sd = sd;
1434                         break;
1435                 }
1436         }
1437
1438         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
1439                 goto out_set_cpu;
1440
1441         /*
1442          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1443          */
1444         if (this_sd) {
1445                 int idx = this_sd->wake_idx;
1446                 unsigned int imbalance;
1447
1448                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1449
1450                 load = source_load(cpu, idx);
1451                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
1452
1453                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
1454
1455                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1456                         unsigned long tl = this_load;
1457                         unsigned long tl_per_task;
1458
1459                         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1460
1461                         /*
1462                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1463                          * effect of the currently running task from the load
1464                          * of the current CPU:
1465                          */
1466                         if (sync)
1467                                 tl -= current->se.load.weight;
1468
1469                         if ((tl <= load &&
1470                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1471                                100*(tl + p->se.load.weight) <= imbalance*load) {
1472                                 /*
1473                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1474                                  * p is cache cold in this domain, and
1475                                  * there is no bad imbalance.
1476                                  */
1477                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1478                                 goto out_set_cpu;
1479                         }
1480                 }
1481
1482                 /*
1483                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1484                  * limit is reached.
1485                  */
1486                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1487                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1488                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1489                                 goto out_set_cpu;
1490                         }
1491                 }
1492         }
1493
1494         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1495 out_set_cpu:
1496         new_cpu = wake_idle(new_cpu, p);
1497         if (new_cpu != cpu) {
1498                 set_task_cpu(p, new_cpu);
1499                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1500                 /* might preempt at this point */
1501                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1502                 old_state = p->state;
1503                 if (!(old_state & state))
1504                         goto out;
1505                 if (p->se.on_rq)
1506                         goto out_running;
1507
1508                 this_cpu = smp_processor_id();
1509                 cpu = task_cpu(p);
1510         }
1511
1512 out_activate:
1513 #endif /* CONFIG_SMP */
1514         update_rq_clock(rq);
1515         activate_task(rq, p, 1);
1516         /*
1517          * Sync wakeups (i.e. those types of wakeups where the waker
1518          * has indicated that it will leave the CPU in short order)
1519          * don't trigger a preemption, if the woken up task will run on
1520          * this cpu. (in this case the 'I will reschedule' promise of
1521          * the waker guarantees that the freshly woken up task is going
1522          * to be considered on this CPU.)
1523          */
1524         if (!sync || cpu != this_cpu)
1525                 check_preempt_curr(rq, p);
1526         success = 1;
1527
1528 out_running:
1529         p->state = TASK_RUNNING;
1530 out:
1531         task_rq_unlock(rq, &flags);
1532
1533         return success;
1534 }
1535
1536 int fastcall wake_up_process(struct task_struct *p)
1537 {
1538         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1539                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1540 }
1541 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1542
1543 int fastcall wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1544 {
1545         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1546 }
1547
1548 /*
1549  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1550  * p is forked by current.
1551  *
1552  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1553  */
1554 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1555 {
1556         p->se.wait_start_fair           = 0;
1557         p->se.exec_start                = 0;
1558         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1559         p->se.delta_exec                = 0;
1560         p->se.delta_fair_run            = 0;
1561         p->se.delta_fair_sleep          = 0;
1562         p->se.wait_runtime              = 0;
1563         p->se.sleep_start_fair          = 0;
1564
1565 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1566         p->se.wait_start                = 0;
1567         p->se.sum_wait_runtime          = 0;
1568         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
1569         p->se.sleep_start               = 0;
1570         p->se.block_start               = 0;
1571         p->se.sleep_max                 = 0;
1572         p->se.block_max                 = 0;
1573         p->se.exec_max                  = 0;
1574         p->se.wait_max                  = 0;
1575         p->se.wait_runtime_overruns     = 0;
1576         p->se.wait_runtime_underruns    = 0;
1577 #endif
1578
1579         INIT_LIST_HEAD(&p->run_list);
1580         p->se.on_rq = 0;
1581
1582 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1583         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1584 #endif
1585
1586         /*
1587          * We mark the process as running here, but have not actually
1588          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1589          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1590          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1591          */
1592         p->state = TASK_RUNNING;
1593 }
1594
1595 /*
1596  * fork()/clone()-time setup:
1597  */
1598 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1599 {
1600         int cpu = get_cpu();
1601
1602         __sched_fork(p);
1603
1604 #ifdef CONFIG_SMP
1605         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1606 #endif
1607         __set_task_cpu(p, cpu);
1608
1609         /*
1610          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1611          */
1612         p->prio = current->normal_prio;
1613
1614 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1615         if (likely(sched_info_on()))
1616                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1617 #endif
1618 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1619         p->oncpu = 0;
1620 #endif
1621 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1622         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1623         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1624 #endif
1625         put_cpu();
1626 }
1627
1628 /*
1629  * After fork, child runs first. (default) If set to 0 then
1630  * parent will (try to) run first.
1631  */
1632 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_child_runs_first = 1;
1633
1634 /*
1635  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1636  *
1637  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1638  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1639  * on the runqueue and wakes it.
1640  */
1641 void fastcall wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1642 {
1643         unsigned long flags;
1644         struct rq *rq;
1645         int this_cpu;
1646
1647         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1648         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1649         this_cpu = smp_processor_id(); /* parent's CPU */
1650         update_rq_clock(rq);
1651
1652         p->prio = effective_prio(p);
1653
1654         if (!p->sched_class->task_new || !sysctl_sched_child_runs_first ||
1655                         (clone_flags & CLONE_VM) || task_cpu(p) != this_cpu ||
1656                         !current->se.on_rq) {
1657
1658                 activate_task(rq, p, 0);
1659         } else {
1660                 /*
1661                  * Let the scheduling class do new task startup
1662                  * management (if any):
1663                  */
1664                 p->sched_class->task_new(rq, p);
1665                 inc_nr_running(p, rq);
1666         }
1667         check_preempt_curr(rq, p);
1668         task_rq_unlock(rq, &flags);
1669 }
1670
1671 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1672
1673 /**
1674  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
1675  * @notifier: notifier struct to register
1676  */
1677 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1678 {
1679         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1680 }
1681 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1682
1683 /**
1684  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1685  * @notifier: notifier struct to unregister
1686  *
1687  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1688  */
1689 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1690 {
1691         hlist_del(&notifier->link);
1692 }
1693 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1694
1695 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1696 {
1697         struct preempt_notifier *notifier;
1698         struct hlist_node *node;
1699
1700         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1701                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1702 }
1703
1704 static void
1705 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1706                                  struct task_struct *next)
1707 {
1708         struct preempt_notifier *notifier;
1709         struct hlist_node *node;
1710
1711         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1712                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1713 }
1714
1715 #else
1716
1717 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1718 {
1719 }
1720
1721 static void
1722 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1723                                  struct task_struct *next)
1724 {
1725 }
1726
1727 #endif
1728
1729 /**
1730  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1731  * @rq: the runqueue preparing to switch
1732  * @prev: the current task that is being switched out
1733  * @next: the task we are going to switch to.
1734  *
1735  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1736  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1737  * switch.
1738  *
1739  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1740  * hooks.
1741  */
1742 static inline void
1743 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1744                     struct task_struct *next)
1745 {
1746         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1747         prepare_lock_switch(rq, next);
1748         prepare_arch_switch(next);
1749 }
1750
1751 /**
1752  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1753  * @rq: runqueue associated with task-switch
1754  * @prev: the thread we just switched away from.
1755  *
1756  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1757  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1758  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1759  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1760  *
1761  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1762  * so, we finish that here outside of the runqueue lock.  (Doing it
1763  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1764  * details.)
1765  */
1766 static inline void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1767         __releases(rq->lock)
1768 {
1769         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1770         long prev_state;
1771
1772         rq->prev_mm = NULL;
1773
1774         /*
1775          * A task struct has one reference for the use as "current".
1776          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1777          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1778          * the scheduled task must drop that reference.
1779          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1780          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1781          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1782          * be dropped twice.
1783          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1784          */
1785         prev_state = prev->state;
1786         finish_arch_switch(prev);
1787         finish_lock_switch(rq, prev);
1788         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1789         if (mm)
1790                 mmdrop(mm);
1791         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1792                 /*
1793                  * Remove function-return probe instances associated with this
1794                  * task and put them back on the free list.
1795                  */
1796                 kprobe_flush_task(prev);
1797                 put_task_struct(prev);
1798         }
1799 }
1800
1801 /**
1802  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1803  * @prev: the thread we just switched away from.
1804  */
1805 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1806         __releases(rq->lock)
1807 {
1808         struct rq *rq = this_rq();
1809
1810         finish_task_switch(rq, prev);
1811 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1812         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1813         preempt_enable();
1814 #endif
1815         if (current->set_child_tid)
1816                 put_user(current->pid, current->set_child_tid);
1817 }
1818
1819 /*
1820  * context_switch - switch to the new MM and the new
1821  * thread's register state.
1822  */
1823 static inline void
1824 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1825                struct task_struct *next)
1826 {
1827         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1828
1829         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1830         mm = next->mm;
1831         oldmm = prev->active_mm;
1832         /*
1833          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1834          * combine the page table reload and the switch backend into
1835          * one hypercall.
1836          */
1837         arch_enter_lazy_cpu_mode();
1838
1839         if (unlikely(!mm)) {
1840                 next->active_mm = oldmm;
1841                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1842                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1843         } else
1844                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1845
1846         if (unlikely(!prev->mm)) {
1847                 prev->active_mm = NULL;
1848                 rq->prev_mm = oldmm;
1849         }
1850         /*
1851          * Since the runqueue lock will be released by the next
1852          * task (which is an invalid locking op but in the case
1853          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1854          * do an early lockdep release here:
1855          */
1856 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1857         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1858 #endif
1859
1860         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1861         switch_to(prev, next, prev);
1862
1863         barrier();
1864         /*
1865          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
1866          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
1867          * frame will be invalid.
1868          */
1869         finish_task_switch(this_rq(), prev);
1870 }
1871
1872 /*
1873  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1874  *
1875  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1876  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1877  * number of context switches performed since bootup.
1878  */
1879 unsigned long nr_running(void)
1880 {
1881         unsigned long i, sum = 0;
1882
1883         for_each_online_cpu(i)
1884                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1885
1886         return sum;
1887 }
1888
1889 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1890 {
1891         unsigned long i, sum = 0;
1892
1893         for_each_possible_cpu(i)
1894                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1895
1896         /*
1897          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1898          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1899          */
1900         if (unlikely((long)sum < 0))
1901                 sum = 0;
1902
1903         return sum;
1904 }
1905
1906 unsigned long long nr_context_switches(void)
1907 {
1908         int i;
1909         unsigned long long sum = 0;
1910
1911         for_each_possible_cpu(i)
1912                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1913
1914         return sum;
1915 }
1916
1917 unsigned long nr_iowait(void)
1918 {
1919         unsigned long i, sum = 0;
1920
1921         for_each_possible_cpu(i)
1922                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1923
1924         return sum;
1925 }
1926
1927 unsigned long nr_active(void)
1928 {
1929         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
1930
1931         for_each_online_cpu(i) {
1932                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
1933                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1934         }
1935
1936         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
1937                 uninterruptible = 0;
1938
1939         return running + uninterruptible;
1940 }
1941
1942 /*
1943  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
1944  * scheduler tick (TICK_NSEC).
1945  */
1946 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
1947 {
1948         u64 fair_delta64, exec_delta64, idle_delta64, sample_interval64, tmp64;
1949         unsigned long total_load = this_rq->ls.load.weight;
1950         unsigned long this_load =  total_load;
1951         struct load_stat *ls = &this_rq->ls;
1952         int i, scale;
1953
1954         this_rq->nr_load_updates++;
1955         if (unlikely(!(sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_PRECISE_CPU_LOAD)))
1956                 goto do_avg;
1957
1958         /* Update delta_fair/delta_exec fields first */
1959         update_curr_load(this_rq);
1960
1961         fair_delta64 = ls->delta_fair + 1;
1962         ls->delta_fair = 0;
1963
1964         exec_delta64 = ls->delta_exec + 1;
1965         ls->delta_exec = 0;
1966
1967         sample_interval64 = this_rq->clock - ls->load_update_last;
1968         ls->load_update_last = this_rq->clock;
1969
1970         if ((s64)sample_interval64 < (s64)TICK_NSEC)
1971                 sample_interval64 = TICK_NSEC;
1972
1973         if (exec_delta64 > sample_interval64)
1974                 exec_delta64 = sample_interval64;
1975
1976         idle_delta64 = sample_interval64 - exec_delta64;
1977
1978         tmp64 = div64_64(SCHED_LOAD_SCALE * exec_delta64, fair_delta64);
1979         tmp64 = div64_64(tmp64 * exec_delta64, sample_interval64);
1980
1981         this_load = (unsigned long)tmp64;
1982
1983 do_avg:
1984
1985         /* Update our load: */
1986         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
1987                 unsigned long old_load, new_load;
1988
1989                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
1990
1991                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
1992                 new_load = this_load;
1993
1994                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
1995         }
1996 }
1997
1998 #ifdef CONFIG_SMP
1999
2000 /*
2001  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2002  *
2003  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2004  * you need to do so manually before calling.
2005  */
2006 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2007         __acquires(rq1->lock)
2008         __acquires(rq2->lock)
2009 {
2010         BUG_ON(!irqs_disabled());
2011         if (rq1 == rq2) {
2012                 spin_lock(&rq1->lock);
2013                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2014         } else {
2015                 if (rq1 < rq2) {
2016                         spin_lock(&rq1->lock);
2017                         spin_lock(&rq2->lock);
2018                 } else {
2019                         spin_lock(&rq2->lock);
2020                         spin_lock(&rq1->lock);
2021                 }
2022         }
2023         update_rq_clock(rq1);
2024         update_rq_clock(rq2);
2025 }
2026
2027 /*
2028  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2029  *
2030  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2031  * you need to do so manually after calling.
2032  */
2033 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2034         __releases(rq1->lock)
2035         __releases(rq2->lock)
2036 {
2037         spin_unlock(&rq1->lock);
2038         if (rq1 != rq2)
2039                 spin_unlock(&rq2->lock);
2040         else
2041                 __release(rq2->lock);
2042 }
2043
2044 /*
2045  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2046  */
2047 static void double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2048         __releases(this_rq->lock)
2049         __acquires(busiest->lock)
2050         __acquires(this_rq->lock)
2051 {
2052         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2053                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2054                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2055                 BUG_ON(1);
2056         }
2057         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2058                 if (busiest < this_rq) {
2059                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2060                         spin_lock(&busiest->lock);
2061                         spin_lock(&this_rq->lock);
2062                 } else
2063                         spin_lock(&busiest->lock);
2064         }
2065 }
2066
2067 /*
2068  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2069  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2070  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu.  Then
2071  * the cpu_allowed mask is restored.
2072  */
2073 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2074 {
2075         struct migration_req req;
2076         unsigned long flags;
2077         struct rq *rq;
2078
2079         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2080         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2081             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2082                 goto out;
2083
2084         /* force the process onto the specified CPU */
2085         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2086                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2087                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2088
2089                 get_task_struct(mt);
2090                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2091                 wake_up_process(mt);
2092                 put_task_struct(mt);
2093                 wait_for_completion(&req.done);
2094
2095                 return;
2096         }
2097 out:
2098         task_rq_unlock(rq, &flags);
2099 }
2100
2101 /*
2102  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2103  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2104  */
2105 void sched_exec(void)
2106 {
2107         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2108         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2109         put_cpu();
2110         if (new_cpu != this_cpu)
2111                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2112 }
2113
2114 /*
2115  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2116  * Both runqueues must be locked.
2117  */
2118 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2119                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2120 {
2121         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2122         set_task_cpu(p, this_cpu);
2123         activate_task(this_rq, p, 0);
2124         /*
2125          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2126          * to be always true for them.
2127          */
2128         check_preempt_curr(this_rq, p);
2129 }
2130
2131 /*
2132  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2133  */
2134 static
2135 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2136                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2137                      int *all_pinned)
2138 {
2139         /*
2140          * We do not migrate tasks that are:
2141          * 1) running (obviously), or
2142          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2143          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2144          */
2145         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed))
2146                 return 0;
2147         *all_pinned = 0;
2148
2149         if (task_running(rq, p))
2150                 return 0;
2151
2152         /*
2153          * Aggressive migration if too many balance attempts have failed:
2154          */
2155         if (sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries)
2156                 return 1;
2157
2158         return 1;
2159 }
2160
2161 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2162                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
2163                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2164                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
2165                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2166 {
2167         int pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2168         struct task_struct *p;
2169         long rem_load_move = max_load_move;
2170
2171         if (max_nr_move == 0 || max_load_move == 0)
2172                 goto out;
2173
2174         pinned = 1;
2175
2176         /*
2177          * Start the load-balancing iterator:
2178          */
2179         p = iterator->start(iterator->arg);
2180 next:
2181         if (!p)
2182                 goto out;
2183         /*
2184          * To help distribute high priority tasks accross CPUs we don't
2185          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2186          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2187          */
2188         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2189                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2190         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2191             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2192                 p = iterator->next(iterator->arg);
2193                 goto next;
2194         }
2195
2196         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2197         pulled++;
2198         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2199
2200         /*
2201          * We only want to steal up to the prescribed number of tasks
2202          * and the prescribed amount of weighted load.
2203          */
2204         if (pulled < max_nr_move && rem_load_move > 0) {
2205                 if (p->prio < *this_best_prio)
2206                         *this_best_prio = p->prio;
2207                 p = iterator->next(iterator->arg);
2208                 goto next;
2209         }
2210 out:
2211         /*
2212          * Right now, this is the only place pull_task() is called,
2213          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2214          * inside pull_task().
2215          */
2216         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2217
2218         if (all_pinned)
2219                 *all_pinned = pinned;
2220         *load_moved = max_load_move - rem_load_move;
2221         return pulled;
2222 }
2223
2224 /*
2225  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2226  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2227  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2228  *
2229  * Called with both runqueues locked.
2230  */
2231 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2232                       unsigned long max_load_move,
2233                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2234                       int *all_pinned)
2235 {
2236         struct sched_class *class = sched_class_highest;
2237         unsigned long total_load_moved = 0;
2238         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2239
2240         do {
2241                 total_load_moved +=
2242                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2243                                 ULONG_MAX, max_load_move - total_load_moved,
2244                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2245                 class = class->next;
2246         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2247
2248         return total_load_moved > 0;
2249 }
2250
2251 /*
2252  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2253  * part of active balancing operations within "domain".
2254  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2255  *
2256  * Called with both runqueues locked.
2257  */
2258 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2259                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2260 {
2261         struct sched_class *class;
2262         int this_best_prio = MAX_PRIO;
2263
2264         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2265                 if (class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2266                                         1, ULONG_MAX, sd, idle, NULL,
2267                                         &this_best_prio))
2268                         return 1;
2269
2270         return 0;
2271 }
2272
2273 /*
2274  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2275  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2276  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2277  */
2278 static struct sched_group *
2279 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2280                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2281                    int *sd_idle, cpumask_t *cpus, int *balance)
2282 {
2283         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2284         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2285         unsigned long max_pull;
2286         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2287         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2288         int load_idx;
2289 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2290         int power_savings_balance = 1;
2291         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2292         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2293         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2294 #endif
2295
2296         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2297         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2298         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2299         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2300                 load_idx = sd->busy_idx;
2301         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2302                 load_idx = sd->newidle_idx;
2303         else
2304                 load_idx = sd->idle_idx;
2305
2306         do {
2307                 unsigned long load, group_capacity;
2308                 int local_group;
2309                 int i;
2310                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2311                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2312
2313                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2314
2315                 if (local_group)
2316                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2317
2318                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2319                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2320
2321                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2322                         struct rq *rq;
2323
2324                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2325                                 continue;
2326
2327                         rq = cpu_rq(i);
2328
2329                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2330                                 *sd_idle = 0;
2331
2332                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2333                         if (local_group) {
2334                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2335                                         first_idle_cpu = 1;
2336                                         balance_cpu = i;
2337                                 }
2338
2339                                 load = target_load(i, load_idx);
2340                         } else
2341                                 load = source_load(i, load_idx);
2342
2343                         avg_load += load;
2344                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2345                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2346                 }
2347
2348                 /*
2349                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2350                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2351                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2352                  * to do the newly idle load balance.
2353                  */
2354                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2355                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2356                         *balance = 0;
2357                         goto ret;
2358                 }
2359
2360                 total_load += avg_load;
2361                 total_pwr += group->__cpu_power;
2362
2363                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2364                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2365                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2366
2367                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2368
2369                 if (local_group) {
2370                         this_load = avg_load;
2371                         this = group;
2372                         this_nr_running = sum_nr_running;
2373                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2374                 } else if (avg_load > max_load &&
2375                            sum_nr_running > group_capacity) {
2376                         max_load = avg_load;
2377                         busiest = group;
2378                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2379                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2380                 }
2381
2382 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2383                 /*
2384                  * Busy processors will not participate in power savings
2385                  * balance.
2386                  */
2387                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2388                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2389                         goto group_next;
2390
2391                 /*
2392                  * If the local group is idle or completely loaded
2393                  * no need to do power savings balance at this domain
2394                  */
2395                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2396                                     !this_nr_running))
2397                         power_savings_balance = 0;
2398
2399                 /*
2400                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2401                  * don't include that group in power savings calculations
2402                  */
2403                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2404                     || !sum_nr_running)
2405                         goto group_next;
2406
2407                 /*
2408                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2409                  * This is the group from where we need to pick up the load
2410                  * for saving power
2411                  */
2412                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2413                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2414                      first_cpu(group->cpumask) <
2415                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2416                         group_min = group;
2417                         min_nr_running = sum_nr_running;
2418                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2419                                                 sum_nr_running;
2420                 }
2421
2422                 /*
2423                  * Calculate the group which is almost near its
2424                  * capacity but still has some space to pick up some load
2425                  * from other group and save more power
2426                  */
2427                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2428                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2429                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2430                              first_cpu(group->cpumask) >
2431                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2432                                 group_leader = group;
2433                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2434                         }
2435                 }
2436 group_next:
2437 #endif
2438                 group = group->next;
2439         } while (group != sd->groups);
2440
2441         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2442                 goto out_balanced;
2443
2444         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2445
2446         if (this_load >= avg_load ||
2447                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2448                 goto out_balanced;
2449
2450         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2451         /*
2452          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2453          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2454          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2455          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2456          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2457          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2458          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2459          * by pulling tasks to us.  Be careful of negative numbers as they'll
2460          * appear as very large values with unsigned longs.
2461          */
2462         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2463                 goto out_balanced;
2464
2465         /*
2466          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2467          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2468          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2469          */
2470         if (max_load < avg_load) {
2471                 *imbalance = 0;
2472                 goto small_imbalance;
2473         }
2474
2475         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2476         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2477
2478         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2479         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2480                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2481                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2482
2483         /*
2484          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2485          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2486          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2487          * moved
2488          */
2489         if (*imbalance + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ < busiest_load_per_task/2) {
2490                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2491                 unsigned int imbn;
2492
2493 small_imbalance:
2494                 pwr_move = pwr_now = 0;
2495                 imbn = 2;
2496                 if (this_nr_running) {
2497                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2498                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2499                                 imbn = 1;
2500                 } else
2501                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2502
2503                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
2504                                         busiest_load_per_task * imbn) {
2505                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2506                         return busiest;
2507                 }
2508
2509                 /*
2510                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2511                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2512                  * moving them.
2513                  */
2514
2515                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2516                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2517                 pwr_now += this->__cpu_power *
2518                                 min(this_load_per_task, this_load);
2519                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2520
2521                 /* Amount of load we'd subtract */
2522                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2523                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2524                 if (max_load > tmp)
2525                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2526                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2527
2528                 /* Amount of load we'd add */
2529                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2530                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2531                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2532                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2533                 else
2534                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2535                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2536                 pwr_move += this->__cpu_power *
2537                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2538                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2539
2540                 /* Move if we gain throughput */
2541                 if (pwr_move <= pwr_now)
2542                         goto out_balanced;
2543
2544                 *imbalance = busiest_load_per_task;
2545         }
2546
2547         return busiest;
2548
2549 out_balanced:
2550 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2551         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2552                 goto ret;
2553
2554         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2555                 *imbalance = min_load_per_task;
2556                 return group_min;
2557         }
2558 #endif
2559 ret:
2560         *imbalance = 0;
2561         return NULL;
2562 }
2563
2564 /*
2565  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2566  */
2567 static struct rq *
2568 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
2569                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2570 {
2571         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2572         unsigned long max_load = 0;
2573         int i;
2574
2575         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2576                 unsigned long wl;
2577
2578                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2579                         continue;
2580
2581                 rq = cpu_rq(i);
2582                 wl = weighted_cpuload(i);
2583
2584                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
2585                         continue;
2586
2587                 if (wl > max_load) {
2588                         max_load = wl;
2589                         busiest = rq;
2590                 }
2591         }
2592
2593         return busiest;
2594 }
2595
2596 /*
2597  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2598  * so long as it is large enough.
2599  */
2600 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2601
2602 /*
2603  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2604  * tasks if there is an imbalance.
2605  */
2606 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2607                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2608                         int *balance)
2609 {
2610         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2611         struct sched_group *group;
2612         unsigned long imbalance;
2613         struct rq *busiest;
2614         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2615         unsigned long flags;
2616
2617         /*
2618          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2619          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2620          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
2621          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2622          */
2623         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2624             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2625                 sd_idle = 1;
2626
2627         schedstat_inc(sd, lb_cnt[idle]);
2628
2629 redo:
2630         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
2631                                    &cpus, balance);
2632
2633         if (*balance == 0)
2634                 goto out_balanced;
2635
2636         if (!group) {
2637                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2638                 goto out_balanced;
2639         }
2640
2641         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
2642         if (!busiest) {
2643                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2644                 goto out_balanced;
2645         }
2646
2647         BUG_ON(busiest == this_rq);
2648
2649         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2650
2651         ld_moved = 0;
2652         if (busiest->nr_running > 1) {
2653                 /*
2654                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2655                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2656                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
2657                  * correctly treated as an imbalance.
2658                  */
2659                 local_irq_save(flags);
2660                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2661                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2662                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2663                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2664                 local_irq_restore(flags);
2665
2666                 /*
2667                  * some other cpu did the load balance for us.
2668                  */
2669                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
2670                         resched_cpu(this_cpu);
2671
2672                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2673                 if (unlikely(all_pinned)) {
2674                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2675                         if (!cpus_empty(cpus))
2676                                 goto redo;
2677                         goto out_balanced;
2678                 }
2679         }
2680
2681         if (!ld_moved) {
2682                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2683                 sd->nr_balance_failed++;
2684
2685                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
2686
2687                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
2688
2689                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2690                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2691                          */
2692                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
2693                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2694                                 all_pinned = 1;
2695                                 goto out_one_pinned;
2696                         }
2697
2698                         if (!busiest->active_balance) {
2699                                 busiest->active_balance = 1;
2700                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2701                                 active_balance = 1;
2702                         }
2703                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2704                         if (active_balance)
2705                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2706
2707                         /*
2708                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2709                          * counter.
2710                          */
2711                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2712                 }
2713         } else
2714                 sd->nr_balance_failed = 0;
2715
2716         if (likely(!active_balance)) {
2717                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2718                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2719         } else {
2720                 /*
2721                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2722                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2723                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2724                  * move_tasks).
2725                  */
2726                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2727                         sd->balance_interval *= 2;
2728         }
2729
2730         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2731             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2732                 return -1;
2733         return ld_moved;
2734
2735 out_balanced:
2736         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
2737
2738         sd->nr_balance_failed = 0;
2739
2740 out_one_pinned:
2741         /* tune up the balancing interval */
2742         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
2743                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
2744                 sd->balance_interval *= 2;
2745
2746         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2747             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2748                 return -1;
2749         return 0;
2750 }
2751
2752 /*
2753  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2754  * tasks if there is an imbalance.
2755  *
2756  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
2757  * this_rq is locked.
2758  */
2759 static int
2760 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
2761 {
2762         struct sched_group *group;
2763         struct rq *busiest = NULL;
2764         unsigned long imbalance;
2765         int ld_moved = 0;
2766         int sd_idle = 0;
2767         int all_pinned = 0;
2768         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2769
2770         /*
2771          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2772          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2773          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2774          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2775          */
2776         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2777             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2778                 sd_idle = 1;
2779
2780         schedstat_inc(sd, lb_cnt[CPU_NEWLY_IDLE]);
2781 redo:
2782         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
2783                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
2784         if (!group) {
2785                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
2786                 goto out_balanced;
2787         }
2788
2789         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance,
2790                                 &cpus);
2791         if (!busiest) {
2792                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
2793                 goto out_balanced;
2794         }
2795
2796         BUG_ON(busiest == this_rq);
2797
2798         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
2799
2800         ld_moved = 0;
2801         if (busiest->nr_running > 1) {
2802                 /* Attempt to move tasks */
2803                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
2804                 /* this_rq->clock is already updated */
2805                 update_rq_clock(busiest);
2806                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2807                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
2808                                         &all_pinned);
2809                 spin_unlock(&busiest->lock);
2810
2811                 if (unlikely(all_pinned)) {
2812                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2813                         if (!cpus_empty(cpus))
2814                                 goto redo;
2815                 }
2816         }
2817
2818         if (!ld_moved) {
2819                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
2820                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2821                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2822                         return -1;
2823         } else
2824                 sd->nr_balance_failed = 0;
2825
2826         return ld_moved;
2827
2828 out_balanced:
2829         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
2830         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2831             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2832                 return -1;
2833         sd->nr_balance_failed = 0;
2834
2835         return 0;
2836 }
2837
2838 /*
2839  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
2840  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
2841  */
2842 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
2843 {
2844         struct sched_domain *sd;
2845         int pulled_task = -1;
2846         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
2847
2848         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2849                 unsigned long interval;
2850
2851                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2852                         continue;
2853
2854                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
2855                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
2856                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
2857                                                                 this_rq, sd);
2858
2859                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
2860                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
2861                         next_balance = sd->last_balance + interval;
2862                 if (pulled_task)
2863                         break;
2864         }
2865         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
2866                 /*
2867                  * We are going idle. next_balance may be set based on
2868                  * a busy processor. So reset next_balance.
2869                  */
2870                 this_rq->next_balance = next_balance;
2871         }
2872 }
2873
2874 /*
2875  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
2876  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
2877  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
2878  * logical imbalances.
2879  *
2880  * Called with busiest_rq locked.
2881  */
2882 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
2883 {
2884         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
2885         struct sched_domain *sd;
2886         struct rq *target_rq;
2887
2888         /* Is there any task to move? */
2889         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
2890                 return;
2891
2892         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
2893
2894         /*
2895          * This condition is "impossible", if it occurs
2896          * we need to fix it.  Originally reported by
2897          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
2898          */
2899         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
2900
2901         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
2902         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
2903         update_rq_clock(busiest_rq);
2904         update_rq_clock(target_rq);
2905
2906         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
2907         for_each_domain(target_cpu, sd) {
2908                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
2909                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
2910                                 break;
2911         }
2912
2913         if (likely(sd)) {
2914                 schedstat_inc(sd, alb_cnt);
2915
2916                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
2917                                   sd, CPU_IDLE))
2918                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
2919                 else
2920                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
2921         }
2922         spin_unlock(&target_rq->lock);
2923 }
2924
2925 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2926 static struct {
2927         atomic_t load_balancer;
2928         cpumask_t  cpu_mask;
2929 } nohz ____cacheline_aligned = {
2930         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
2931         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
2932 };
2933
2934 /*
2935  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
2936  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
2937  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
2938  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
2939  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
2940  * arrives...
2941  *
2942  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
2943  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
2944  * nohz.cpu_mask..
2945  *
2946  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
2947  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
2948  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
2949  * there is no need for ilb owner.
2950  *
2951  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
2952  * next busy scheduler_tick()
2953  */
2954 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
2955 {
2956         int cpu = smp_processor_id();
2957
2958         if (stop_tick) {
2959                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
2960                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
2961
2962                 /*
2963                  * If we are going offline and still the leader, give up!
2964                  */
2965                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
2966                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
2967                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
2968                                 BUG();
2969                         return 0;
2970                 }
2971
2972                 /* time for ilb owner also to sleep */
2973                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
2974                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2975                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
2976                         return 0;
2977                 }
2978
2979                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
2980                         /* make me the ilb owner */
2981                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
2982                                 return 1;
2983                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2984                         return 1;
2985         } else {
2986                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
2987                         return 0;
2988
2989                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
2990
2991                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2992                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
2993                                 BUG();
2994         }
2995         return 0;
2996 }
2997 #endif
2998
2999 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3000
3001 /*
3002  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3003  * and initiates a balancing operation if so.
3004  *
3005  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3006  */
3007 static inline void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3008 {
3009         int balance = 1;
3010         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3011         unsigned long interval;
3012         struct sched_domain *sd;
3013         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3014         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3015
3016         for_each_domain(cpu, sd) {
3017                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3018                         continue;
3019
3020                 interval = sd->balance_interval;
3021                 if (idle != CPU_IDLE)
3022                         interval *= sd->busy_factor;
3023
3024                 /* scale ms to jiffies */
3025                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3026                 if (unlikely(!interval))
3027                         interval = 1;
3028                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3029                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3030
3031
3032                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3033                         if (!spin_trylock(&balancing))
3034                                 goto out;
3035                 }
3036
3037                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3038                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3039                                 /*
3040                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3041                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3042                                  * not idle.
3043                                  */
3044                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3045                         }
3046                         sd->last_balance = jiffies;
3047                 }
3048                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3049                         spin_unlock(&balancing);
3050 out:
3051                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3052                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3053
3054                 /*
3055                  * Stop the load balance at this level. There is another
3056                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3057                  * actively.
3058                  */
3059                 if (!balance)
3060                         break;
3061         }
3062         rq->next_balance = next_balance;
3063 }
3064
3065 /*
3066  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3067  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3068  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3069  */
3070 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3071 {
3072         int this_cpu = smp_processor_id();
3073         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3074         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3075                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3076
3077         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3078
3079 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3080         /*
3081          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3082          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3083          * stopped.
3084          */
3085         if (this_rq->idle_at_tick &&
3086             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3087                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3088                 struct rq *rq;
3089                 int balance_cpu;
3090
3091                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3092                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3093                         /*
3094                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3095                          * work being done for other cpus. Next load
3096                          * balancing owner will pick it up.
3097                          */
3098                         if (need_resched())
3099                                 break;
3100
3101                         rebalance_domains(balance_cpu, SCHED_IDLE);
3102
3103                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3104                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3105                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3106                 }
3107         }
3108 #endif
3109 }
3110
3111 /*
3112  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3113  *
3114  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3115  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3116  * if the whole system is idle.
3117  */
3118 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3119 {
3120 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3121         /*
3122          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3123          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3124          * load balancer.
3125          */
3126         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3127                 rq->in_nohz_recently = 0;
3128
3129                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3130                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3131                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3132                 }
3133
3134                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3135                         /*
3136                          * simple selection for now: Nominate the
3137                          * first cpu in the nohz list to be the next
3138                          * ilb owner.
3139                          *
3140                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3141                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3142                          */
3143                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3144
3145                         if (ilb != NR_CPUS)
3146                                 resched_cpu(ilb);
3147                 }
3148         }
3149
3150         /*
3151          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3152          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3153          */
3154         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3155             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3156                 resched_cpu(cpu);
3157                 return;
3158         }
3159
3160         /*
3161          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3162          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3163          */
3164         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3165             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3166                 return;
3167 #endif
3168         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3169                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3170 }
3171
3172 #else   /* CONFIG_SMP */
3173
3174 /*
3175  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3176  */
3177 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3178 {
3179 }
3180
3181 /* Avoid "used but not defined" warning on UP */
3182 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3183                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
3184                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3185                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
3186                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3187 {
3188         *load_moved = 0;
3189
3190         return 0;
3191 }
3192
3193 #endif
3194
3195 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3196
3197 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3198
3199 /*
3200  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3201  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3202  */
3203 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3204 {
3205         unsigned long flags;
3206         u64 ns, delta_exec;
3207         struct rq *rq;
3208
3209         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3210         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3211         if (rq->curr == p) {
3212                 update_rq_clock(rq);
3213                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3214                 if ((s64)delta_exec > 0)
3215                         ns += delta_exec;
3216         }
3217         task_rq_unlock(rq, &flags);
3218
3219         return ns;
3220 }
3221
3222 /*
3223  * Account user cpu time to a process.
3224  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3225  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3226  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3227  */
3228 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3229 {
3230         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3231         cputime64_t tmp;
3232
3233         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3234
3235         /* Add user time to cpustat. */
3236         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3237         if (TASK_NICE(p) > 0)
3238                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3239         else
3240                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3241 }
3242
3243 /*
3244  * Account system cpu time to a process.
3245  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3246  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3247  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3248  */
3249 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3250                          cputime_t cputime)
3251 {
3252         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3253         struct rq *rq = this_rq();
3254         cputime64_t tmp;
3255
3256         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3257
3258         /* Add system time to cpustat. */
3259         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3260         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3261                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3262         else if (softirq_count())
3263                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3264         else if (p != rq->idle)
3265                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3266         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3267                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3268         else
3269                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3270         /* Account for system time used */
3271         acct_update_integrals(p);
3272 }
3273
3274 /*
3275  * Account for involuntary wait time.
3276  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3277  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3278  */
3279 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3280 {
3281         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3282         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3283         struct rq *rq = this_rq();
3284
3285         if (p == rq->idle) {
3286                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3287                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3288                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3289                 else
3290                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3291         } else
3292                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3293 }
3294
3295 /*
3296  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3297  * We call it with interrupts disabled.
3298  *
3299  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3300  * timeslices.
3301  */
3302 void scheduler_tick(void)
3303 {
3304         int cpu = smp_processor_id();
3305         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3306         struct task_struct *curr = rq->curr;
3307
3308         spin_lock(&rq->lock);
3309         __update_rq_clock(rq);
3310         update_cpu_load(rq);
3311         if (curr != rq->idle) /* FIXME: needed? */
3312                 curr->sched_class->task_tick(rq, curr);
3313         spin_unlock(&rq->lock);
3314
3315 #ifdef CONFIG_SMP
3316         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3317         trigger_load_balance(rq, cpu);
3318 #endif
3319 }
3320
3321 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3322
3323 void fastcall add_preempt_count(int val)
3324 {
3325         /*
3326          * Underflow?
3327          */
3328         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3329                 return;
3330         preempt_count() += val;
3331         /*
3332          * Spinlock count overflowing soon?
3333          */
3334         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3335                                 PREEMPT_MASK - 10);
3336 }
3337 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3338
3339 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3340 {
3341         /*
3342          * Underflow?
3343          */
3344         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3345                 return;
3346         /*
3347          * Is the spinlock portion underflowing?
3348          */
3349         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3350                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3351                 return;
3352
3353         preempt_count() -= val;
3354 }
3355 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3356
3357 #endif
3358
3359 /*
3360  * Print scheduling while atomic bug:
3361  */
3362 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3363 {
3364         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/0x%08x/%d\n",
3365                 prev->comm, preempt_count(), prev->pid);
3366         debug_show_held_locks(prev);
3367         if (irqs_disabled())
3368                 print_irqtrace_events(prev);
3369         dump_stack();
3370 }
3371
3372 /*
3373  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3374  */
3375 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3376 {
3377         /*
3378          * Test if we are atomic.  Since do_exit() needs to call into
3379          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3380          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3381          */
3382         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
3383                 __schedule_bug(prev);
3384
3385         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3386
3387         schedstat_inc(this_rq(), sched_cnt);
3388 }
3389
3390 /*
3391  * Pick up the highest-prio task:
3392  */
3393 static inline struct task_struct *
3394 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3395 {
3396         struct sched_class *class;
3397         struct task_struct *p;
3398
3399         /*
3400          * Optimization: we know that if all tasks are in
3401          * the fair class we can call that function directly:
3402          */
3403         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3404                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3405                 if (likely(p))
3406                         return p;
3407         }
3408
3409         class = sched_class_highest;
3410         for ( ; ; ) {
3411                 p = class->pick_next_task(rq);
3412                 if (p)
3413                         return p;
3414                 /*
3415                  * Will never be NULL as the idle class always
3416                  * returns a non-NULL p:
3417                  */
3418                 class = class->next;
3419         }
3420 }
3421
3422 /*
3423  * schedule() is the main scheduler function.
3424  */
3425 asmlinkage void __sched schedule(void)
3426 {
3427         struct task_struct *prev, *next;
3428         long *switch_count;
3429         struct rq *rq;
3430         int cpu;
3431
3432 need_resched:
3433         preempt_disable();
3434         cpu = smp_processor_id();
3435         rq = cpu_rq(cpu);
3436         rcu_qsctr_inc(cpu);
3437         prev = rq->curr;
3438         switch_count = &prev->nivcsw;
3439
3440         release_kernel_lock(prev);
3441 need_resched_nonpreemptible:
3442
3443         schedule_debug(prev);
3444
3445         spin_lock_irq(&rq->lock);
3446         clear_tsk_need_resched(prev);
3447         __update_rq_clock(rq);
3448
3449         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3450                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3451                                 unlikely(signal_pending(prev)))) {
3452                         prev->state = TASK_RUNNING;
3453                 } else {
3454                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3455                 }
3456                 switch_count = &prev->nvcsw;
3457         }
3458
3459         if (unlikely(!rq->nr_running))
3460                 idle_balance(cpu, rq);
3461
3462         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3463         next = pick_next_task(rq, prev);
3464
3465         sched_info_switch(prev, next);
3466
3467         if (likely(prev != next)) {
3468                 rq->nr_switches++;
3469                 rq->curr = next;
3470                 ++*switch_count;
3471
3472                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3473         } else
3474                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3475
3476         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
3477                 cpu = smp_processor_id();
3478                 rq = cpu_rq(cpu);
3479                 goto need_resched_nonpreemptible;
3480         }
3481         preempt_enable_no_resched();
3482         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3483                 goto need_resched;
3484 }
3485 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3486
3487 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3488 /*
3489  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3490  * off of preempt_enable.  Kernel preemptions off return from interrupt
3491  * occur there and call schedule directly.
3492  */
3493 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3494 {
3495         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3496 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3497         struct task_struct *task = current;
3498         int saved_lock_depth;
3499 #endif
3500         /*
3501          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3502          * we do not want to preempt the current task.  Just return..
3503          */
3504         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3505                 return;
3506
3507 need_resched:
3508         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3509         /*
3510          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3511          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3512          * auto-release the semaphore:
3513          */
3514 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3515         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3516         task->lock_depth = -1;
3517 #endif
3518         schedule();
3519 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3520         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3521 #endif
3522         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3523
3524         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3525         barrier();
3526         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3527                 goto need_resched;
3528 }
3529 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3530
3531 /*
3532  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3533  * off of irq context.
3534  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3535  * protect us against recursive calling from irq.
3536  */
3537 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3538 {
3539         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3540 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3541         struct task_struct *task = current;
3542         int saved_lock_depth;
3543 #endif
3544         /* Catch callers which need to be fixed */
3545         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3546
3547 need_resched:
3548         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3549         /*
3550          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3551          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3552          * auto-release the semaphore:
3553          */
3554 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3555         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3556         task->lock_depth = -1;
3557 #endif
3558         local_irq_enable();
3559         schedule();
3560         local_irq_disable();
3561 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3562         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3563 #endif
3564         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3565
3566         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3567         barrier();
3568         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3569                 goto need_resched;
3570 }
3571
3572 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3573
3574 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
3575                           void *key)
3576 {
3577         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
3578 }
3579 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3580
3581 /*
3582  * The core wakeup function.  Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3583  * wake everything up.  If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3584  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3585  *
3586  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3587  * started to run but is not in state TASK_RUNNING.  try_to_wake_up() returns
3588  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3589  */
3590 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3591                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
3592 {
3593         struct list_head *tmp, *next;
3594
3595         list_for_each_safe(tmp, next, &q->task_list) {
3596                 wait_queue_t *curr = list_entry(tmp, wait_queue_t, task_list);
3597                 unsigned flags = curr->flags;
3598
3599                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
3600                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3601                         break;
3602         }
3603 }
3604
3605 /**
3606  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3607  * @q: the waitqueue
3608  * @mode: which threads
3609  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3610  * @key: is directly passed to the wakeup function
3611  */
3612 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3613                         int nr_exclusive, void *key)
3614 {
3615         unsigned long flags;
3616
3617         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3618         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3619         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3620 }
3621 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3622
3623 /*
3624  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3625  */
3626 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3627 {
3628         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3629 }
3630
3631 /**
3632  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
3633  * @q: the waitqueue
3634  * @mode: which threads
3635  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3636  *
3637  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3638  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3639  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3640  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3641  *
3642  * On UP it can prevent extra preemption.
3643  */
3644 void fastcall
3645 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3646 {
3647         unsigned long flags;
3648         int sync = 1;
3649
3650         if (unlikely(!q))
3651                 return;
3652
3653         if (unlikely(!nr_exclusive))
3654                 sync = 0;
3655
3656         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3657         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
3658         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3659 }
3660 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3661
3662 void fastcall complete(struct completion *x)
3663 {
3664         unsigned long flags;
3665
3666         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3667         x->done++;
3668         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3669                          1, 0, NULL);
3670         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3671 }
3672 EXPORT_SYMBOL(complete);
3673
3674 void fastcall complete_all(struct completion *x)
3675 {
3676         unsigned long flags;
3677
3678         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3679         x->done += UINT_MAX/2;
3680         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3681                          0, 0, NULL);
3682         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3683 }
3684 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3685
3686 void fastcall __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3687 {
3688         might_sleep();
3689
3690         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3691         if (!x->done) {
3692                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3693
3694                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3695                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3696                 do {
3697                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3698                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3699                         schedule();
3700                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3701                 } while (!x->done);
3702                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3703         }
3704         x->done--;
3705         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3706 }
3707 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3708
3709 unsigned long fastcall __sched
3710 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3711 {
3712         might_sleep();
3713
3714         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3715         if (!x->done) {
3716                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3717
3718                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3719                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3720                 do {
3721                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3722                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3723                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3724                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3725                         if (!timeout) {
3726                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3727                                 goto out;
3728                         }
3729                 } while (!x->done);
3730                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3731         }
3732         x->done--;
3733 out:
3734         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3735         return timeout;
3736 }
3737 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3738
3739 int fastcall __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3740 {
3741         int ret = 0;
3742
3743         might_sleep();
3744
3745         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3746         if (!x->done) {
3747                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3748
3749                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3750                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3751                 do {
3752                         if (signal_pending(current)) {
3753                                 ret = -ERESTARTSYS;
3754                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3755                                 goto out;
3756                         }
3757                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3758                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3759                         schedule();
3760                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3761                 } while (!x->done);
3762                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3763         }
3764         x->done--;
3765 out:
3766         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3767
3768         return ret;
3769 }
3770 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3771
3772 unsigned long fastcall __sched
3773 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3774                                           unsigned long timeout)
3775 {
3776         might_sleep();
3777
3778         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3779         if (!x->done) {
3780                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3781
3782                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3783                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3784                 do {
3785                         if (signal_pending(current)) {
3786                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3787                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3788                                 goto out;
3789                         }
3790                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3791                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3792                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3793                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3794                         if (!timeout) {
3795                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3796                                 goto out;
3797                         }
3798                 } while (!x->done);
3799                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3800         }
3801         x->done--;
3802 out:
3803         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3804         return timeout;
3805 }
3806 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3807
3808 static inline void
3809 sleep_on_head(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait, unsigned long *flags)
3810 {
3811         spin_lock_irqsave(&q->lock, *flags);
3812         __add_wait_queue(q, wait);
3813         spin_unlock(&q->lock);
3814 }
3815
3816 static inline void
3817 sleep_on_tail(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait, unsigned long *flags)
3818 {
3819         spin_lock_irq(&q->lock);
3820         __remove_wait_queue(q, wait);
3821         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, *flags);
3822 }
3823
3824 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3825 {
3826         unsigned long flags;
3827         wait_queue_t wait;
3828
3829         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3830
3831         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3832
3833         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3834         schedule();
3835         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3836 }
3837 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3838
3839 long __sched
3840 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3841 {
3842         unsigned long flags;
3843         wait_queue_t wait;
3844
3845         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3846
3847         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3848
3849         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3850         timeout = schedule_timeout(timeout);
3851         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3852
3853         return timeout;
3854 }
3855 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3856
3857 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3858 {
3859         unsigned long flags;
3860         wait_queue_t wait;
3861
3862         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3863
3864         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3865
3866         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3867         schedule();
3868         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3869 }
3870 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3871
3872 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3873 {
3874         unsigned long flags;
3875         wait_queue_t wait;
3876
3877         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3878
3879         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3880
3881         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3882         timeout = schedule_timeout(timeout);
3883         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3884
3885         return timeout;
3886 }
3887 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3888
3889 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3890
3891 /*
3892  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3893  * @p: task
3894  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3895  *
3896  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3897  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3898  *
3899  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3900  */
3901 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3902 {
3903         unsigned long flags;
3904         int oldprio, on_rq;
3905         struct rq *rq;
3906
3907         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3908
3909         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3910         update_rq_clock(rq);
3911
3912         oldprio = p->prio;
3913         on_rq = p->se.on_rq;
3914         if (on_rq)
3915                 dequeue_task(rq, p, 0);
3916
3917         if (rt_prio(prio))
3918                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3919         else
3920                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3921
3922         p->prio = prio;
3923
3924         if (on_rq) {
3925                 enqueue_task(rq, p, 0);
3926                 /*
3927                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
3928                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
3929                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
3930                  */
3931                 if (task_running(rq, p)) {
3932                         if (p->prio > oldprio)
3933                                 resched_task(rq->curr);
3934                 } else {
3935                         check_preempt_curr(rq, p);
3936                 }
3937         }
3938         task_rq_unlock(rq, &flags);
3939 }
3940
3941 #endif
3942
3943 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3944 {
3945         int old_prio, delta, on_rq;
3946         unsigned long flags;
3947         struct rq *rq;
3948
3949         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3950                 return;
3951         /*
3952          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3953          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3954          */
3955         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3956         update_rq_clock(rq);
3957         /*
3958          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3959          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3960          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3961          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3962          */
3963         if (task_has_rt_policy(p)) {
3964                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3965                 goto out_unlock;
3966         }
3967         on_rq = p->se.on_rq;
3968         if (on_rq) {
3969                 dequeue_task(rq, p, 0);
3970                 dec_load(rq, p);
3971         }
3972
3973         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3974         set_load_weight(p);
3975         old_prio = p->prio;
3976         p->prio = effective_prio(p);
3977         delta = p->prio - old_prio;
3978
3979         if (on_rq) {
3980                 enqueue_task(rq, p, 0);
3981                 inc_load(rq, p);
3982                 /*
3983                  * If the task increased its priority or is running and
3984                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3985                  */
3986                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3987                         resched_task(rq->curr);
3988         }
3989 out_unlock:
3990         task_rq_unlock(rq, &flags);
3991 }
3992 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3993
3994 /*
3995  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3996  * @p: task
3997  * @nice: nice value
3998  */
3999 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4000 {
4001         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4002         int nice_rlim = 20 - nice;
4003
4004         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4005                 capable(CAP_SYS_NICE));
4006 }
4007
4008 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4009
4010 /*
4011  * sys_nice - change the priority of the current process.
4012  * @increment: priority increment
4013  *
4014  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4015  * does similar things.
4016  */
4017 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4018 {
4019         long nice, retval;
4020
4021         /*
4022          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4023          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4024          * and we have a single winner.
4025          */
4026         if (increment < -40)
4027                 increment = -40;
4028         if (increment > 40)
4029                 increment = 40;
4030
4031         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4032         if (nice < -20)
4033                 nice = -20;
4034         if (nice > 19)
4035                 nice = 19;
4036
4037         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4038                 return -EPERM;
4039
4040         retval = security_task_setnice(current, nice);
4041         if (retval)
4042                 return retval;
4043
4044         set_user_nice(current, nice);
4045         return 0;
4046 }
4047
4048 #endif
4049
4050 /**
4051  * task_prio - return the priority value of a given task.
4052  * @p: the task in question.
4053  *
4054  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4055  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4056  * around 0, value goes from -16 to +15.
4057  */
4058 int task_prio(const struct task_struct *p)
4059 {
4060         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4061 }
4062
4063 /**
4064  * task_nice - return the nice value of a given task.
4065  * @p: the task in question.
4066  */
4067 int task_nice(const struct task_struct *p)
4068 {
4069         return TASK_NICE(p);
4070 }
4071 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4072
4073 /**
4074  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4075  * @cpu: the processor in question.
4076  */
4077 int idle_cpu(int cpu)
4078 {
4079         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4080 }
4081
4082 /**
4083  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4084  * @cpu: the processor in question.
4085  */
4086 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4087 {
4088         return cpu_rq(cpu)->idle;
4089 }
4090
4091 /**
4092  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4093  * @pid: the pid in question.
4094  */
4095 static inline struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4096 {
4097         return pid ? find_task_by_pid(pid) : current;
4098 }
4099
4100 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4101 static void
4102 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4103 {
4104         BUG_ON(p->se.on_rq);
4105
4106         p->policy = policy;
4107         switch (p->policy) {
4108         case SCHED_NORMAL:
4109         case SCHED_BATCH:
4110         case SCHED_IDLE:
4111                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4112                 break;
4113         case SCHED_FIFO:
4114         case SCHED_RR:
4115                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4116                 break;
4117         }
4118
4119         p->rt_priority = prio;
4120         p->normal_prio = normal_prio(p);
4121         /* we are holding p->pi_lock already */
4122         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4123         set_load_weight(p);
4124 }
4125
4126 /**
4127  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4128  * @p: the task in question.
4129  * @policy: new policy.
4130  * @param: structure containing the new RT priority.
4131  *
4132  * NOTE that the task may be already dead.
4133  */
4134 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4135                        struct sched_param *param)
4136 {
4137         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq;
4138         unsigned long flags;
4139         struct rq *rq;
4140
4141         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4142         BUG_ON(in_interrupt());
4143 recheck:
4144         /* double check policy once rq lock held */
4145         if (policy < 0)
4146                 policy = oldpolicy = p->policy;
4147         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4148                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4149                         policy != SCHED_IDLE)
4150                 return -EINVAL;
4151         /*
4152          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4153          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4154          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4155          */
4156         if (param->sched_priority < 0 ||
4157             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4158             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4159                 return -EINVAL;
4160         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4161                 return -EINVAL;
4162
4163         /*
4164          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4165          */
4166         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4167                 if (rt_policy(policy)) {
4168                         unsigned long rlim_rtprio;
4169
4170                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4171                                 return -ESRCH;
4172                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4173                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4174
4175                         /* can't set/change the rt policy */
4176                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4177                                 return -EPERM;
4178
4179                         /* can't increase priority */
4180                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4181                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4182                                 return -EPERM;
4183                 }
4184                 /*
4185                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4186                  * move out of SCHED_IDLE either:
4187                  */
4188                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4189                         return -EPERM;
4190
4191                 /* can't change other user's priorities */
4192                 if ((current->euid != p->euid) &&
4193                     (current->euid != p->uid))
4194                         return -EPERM;
4195         }
4196
4197         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4198         if (retval)
4199                 return retval;
4200         /*
4201          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4202          * changing the priority of the task:
4203          */
4204         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4205         /*
4206          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4207          * runqueue lock must be held.
4208          */
4209         rq = __task_rq_lock(p);
4210         /* recheck policy now with rq lock held */
4211         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4212                 policy = oldpolicy = -1;
4213                 __task_rq_unlock(rq);
4214                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4215                 goto recheck;
4216         }
4217         update_rq_clock(rq);
4218         on_rq = p->se.on_rq;
4219         if (on_rq)
4220                 deactivate_task(rq, p, 0);
4221         oldprio = p->prio;
4222         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4223         if (on_rq) {
4224                 activate_task(rq, p, 0);
4225                 /*
4226                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4227                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4228                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4229                  */
4230                 if (task_running(rq, p)) {
4231                         if (p->prio > oldprio)
4232                                 resched_task(rq->curr);
4233                 } else {
4234                         check_preempt_curr(rq, p);
4235                 }
4236         }
4237         __task_rq_unlock(rq);
4238         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4239
4240         rt_mutex_adjust_pi(p);
4241
4242         return 0;
4243 }
4244 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4245
4246 static int
4247 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4248 {
4249         struct sched_param lparam;
4250         struct task_struct *p;
4251         int retval;
4252
4253         if (!param || pid < 0)
4254                 return -EINVAL;
4255         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4256                 return -EFAULT;
4257
4258         rcu_read_lock();
4259         retval = -ESRCH;
4260         p = find_process_by_pid(pid);
4261         if (p != NULL)
4262                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4263         rcu_read_unlock();
4264
4265         return retval;
4266 }
4267
4268 /**
4269  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4270  * @pid: the pid in question.
4271  * @policy: new policy.
4272  * @param: structure containing the new RT priority.
4273  */
4274 asmlinkage long sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,
4275                                        struct sched_param __user *param)
4276 {
4277         /* negative values for policy are not valid */
4278         if (policy < 0)
4279                 return -EINVAL;
4280
4281         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4282 }
4283
4284 /**
4285  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4286  * @pid: the pid in question.
4287  * @param: structure containing the new RT priority.
4288  */
4289 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4290 {
4291         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4292 }
4293
4294 /**
4295  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4296  * @pid: the pid in question.
4297  */
4298 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4299 {
4300         struct task_struct *p;
4301         int retval = -EINVAL;
4302
4303         if (pid < 0)
4304                 goto out_nounlock;
4305
4306         retval = -ESRCH;
4307         read_lock(&tasklist_lock);
4308         p = find_process_by_pid(pid);
4309         if (p) {
4310                 retval = security_task_getscheduler(p);
4311                 if (!retval)
4312                         retval = p->policy;
4313         }
4314         read_unlock(&tasklist_lock);
4315
4316 out_nounlock:
4317         return retval;
4318 }
4319
4320 /**
4321  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4322  * @pid: the pid in question.
4323  * @param: structure containing the RT priority.
4324  */
4325 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4326 {
4327         struct sched_param lp;
4328         struct task_struct *p;
4329         int retval = -EINVAL;
4330
4331         if (!param || pid < 0)
4332                 goto out_nounlock;
4333
4334         read_lock(&tasklist_lock);
4335         p = find_process_by_pid(pid);
4336         retval = -ESRCH;
4337         if (!p)
4338                 goto out_unlock;
4339
4340         retval = security_task_getscheduler(p);
4341         if (retval)
4342                 goto out_unlock;
4343
4344         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4345         read_unlock(&tasklist_lock);
4346
4347         /*
4348          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4349          */
4350         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4351
4352 out_nounlock:
4353         return retval;
4354
4355 out_unlock:
4356         read_unlock(&tasklist_lock);
4357         return retval;
4358 }
4359
4360 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4361 {
4362         cpumask_t cpus_allowed;
4363         struct task_struct *p;
4364         int retval;
4365
4366         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4367         read_lock(&tasklist_lock);
4368
4369         p = find_process_by_pid(pid);
4370         if (!p) {
4371                 read_unlock(&tasklist_lock);
4372                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4373                 return -ESRCH;
4374         }
4375
4376         /*
4377          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4378          * tasklist_lock held.  We will bump the task_struct's
4379          * usage count and then drop tasklist_lock.
4380          */
4381         get_task_struct(p);
4382         read_unlock(&tasklist_lock);
4383
4384         retval = -EPERM;
4385         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4386                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4387                 goto out_unlock;
4388
4389         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4390         if (retval)
4391                 goto out_unlock;
4392
4393         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4394         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4395         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4396
4397 out_unlock:
4398         put_task_struct(p);
4399         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4400         return retval;
4401 }
4402
4403 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4404                              cpumask_t *new_mask)
4405 {
4406         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4407                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4408         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4409                 len = sizeof(cpumask_t);
4410         }
4411         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4412 }
4413
4414 /**
4415  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4416  * @pid: pid of the process
4417  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4418  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4419  */
4420 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4421                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4422 {
4423         cpumask_t new_mask;
4424         int retval;
4425
4426         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4427         if (retval)
4428                 return retval;
4429
4430         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4431 }
4432
4433 /*
4434  * Represents all cpu's present in the system
4435  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4436  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4437  * method, such as ACPI for e.g.
4438  */
4439
4440 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4441 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4442
4443 #ifndef CONFIG_SMP
4444 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4445 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4446
4447 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4448 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4449 #endif
4450
4451 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4452 {
4453         struct task_struct *p;
4454         int retval;
4455
4456         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4457         read_lock(&tasklist_lock);
4458
4459         retval = -ESRCH;
4460         p = find_process_by_pid(pid);
4461         if (!p)
4462                 goto out_unlock;
4463
4464         retval = security_task_getscheduler(p);
4465         if (retval)
4466                 goto out_unlock;
4467
4468         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4469
4470 out_unlock:
4471         read_unlock(&tasklist_lock);
4472         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4473
4474         return retval;
4475 }
4476
4477 /**
4478  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4479  * @pid: pid of the process
4480  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4481  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4482  */
4483 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4484                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4485 {
4486         int ret;
4487         cpumask_t mask;
4488
4489         if (len < sizeof(cpumask_t))
4490                 return -EINVAL;
4491
4492         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4493         if (ret < 0)
4494                 return ret;
4495
4496         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4497                 return -EFAULT;
4498
4499         return sizeof(cpumask_t);
4500 }
4501
4502 /**
4503  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4504  *
4505  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4506  * other threads running on this CPU then this function will return.
4507  */
4508 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4509 {
4510         struct rq *rq = this_rq_lock();
4511
4512         schedstat_inc(rq, yld_cnt);
4513         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
4514                 schedstat_inc(rq, yld_act_empty);
4515         else
4516                 current->sched_class->yield_task(rq, current);
4517
4518         /*
4519          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4520          * no need to preempt or enable interrupts:
4521          */
4522         __release(rq->lock);
4523         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4524         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4525         preempt_enable_no_resched();
4526
4527         schedule();
4528
4529         return 0;
4530 }
4531
4532 static void __cond_resched(void)
4533 {
4534 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4535         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4536 #endif
4537         /*
4538          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4539          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4540          * cond_resched() call.
4541          */
4542         do {
4543                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4544                 schedule();
4545                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4546         } while (need_resched());
4547 }
4548
4549 int __sched cond_resched(void)
4550 {
4551         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4552                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4553                 __cond_resched();
4554                 return 1;
4555         }
4556         return 0;
4557 }
4558 EXPORT_SYMBOL(cond_resched);
4559
4560 /*
4561  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4562  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4563  *
4564  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT.  We do strange low-level
4565  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4566  * spin_unlock(), once by hand).
4567  */
4568 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4569 {
4570         int ret = 0;
4571
4572         if (need_lockbreak(lock)) {
4573                 spin_unlock(lock);
4574                 cpu_relax();
4575                 ret = 1;
4576                 spin_lock(lock);
4577         }
4578         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4579                 spin_release(&lock->dep_map, 1, _THIS_IP_);
4580                 _raw_spin_unlock(lock);
4581                 preempt_enable_no_resched();
4582                 __cond_resched();
4583                 ret = 1;
4584                 spin_lock(lock);
4585         }
4586         return ret;
4587 }
4588 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4589
4590 int __sched cond_resched_softirq(void)
4591 {
4592         BUG_ON(!in_softirq());
4593
4594         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4595                 local_bh_enable();
4596                 __cond_resched();
4597                 local_bh_disable();
4598                 return 1;
4599         }
4600         return 0;
4601 }
4602 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4603
4604 /**
4605  * yield - yield the current processor to other threads.
4606  *
4607  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4608  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4609  */
4610 void __sched yield(void)
4611 {
4612         set_current_state(TASK_RUNNING);
4613         sys_sched_yield();
4614 }
4615 EXPORT_SYMBOL(yield);
4616
4617 /*
4618  * This task is about to go to sleep on IO.  Increment rq->nr_iowait so
4619  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4620  *
4621  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4622  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4623  */
4624 void __sched io_schedule(void)
4625 {
4626         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4627
4628         delayacct_blkio_start();
4629         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4630         schedule();
4631         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4632         delayacct_blkio_end();
4633 }
4634 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4635
4636 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4637 {
4638         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4639         long ret;
4640
4641         delayacct_blkio_start();
4642         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4643         ret = schedule_timeout(timeout);
4644         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4645         delayacct_blkio_end();
4646         return ret;
4647 }
4648
4649 /**
4650  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4651  * @policy: scheduling class.
4652  *
4653  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4654  * by a given scheduling class.
4655  */
4656 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
4657 {
4658         int ret = -EINVAL;
4659
4660         switch (policy) {
4661         case SCHED_FIFO:
4662         case SCHED_RR:
4663                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4664                 break;
4665         case SCHED_NORMAL:
4666         case SCHED_BATCH:
4667         case SCHED_IDLE:
4668                 ret = 0;
4669                 break;
4670         }
4671         return ret;
4672 }
4673
4674 /**
4675  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4676  * @policy: scheduling class.
4677  *
4678  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4679  * by a given scheduling class.
4680  */
4681 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
4682 {
4683         int ret = -EINVAL;
4684
4685         switch (policy) {
4686         case SCHED_FIFO:
4687         case SCHED_RR:
4688                 ret = 1;
4689                 break;
4690         case SCHED_NORMAL:
4691         case SCHED_BATCH:
4692         case SCHED_IDLE:
4693                 ret = 0;
4694         }
4695         return ret;
4696 }
4697
4698 /**
4699  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4700  * @pid: pid of the process.
4701  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4702  *
4703  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4704  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4705  */
4706 asmlinkage
4707 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
4708 {
4709         struct task_struct *p;
4710         int retval = -EINVAL;
4711         struct timespec t;
4712
4713         if (pid < 0)
4714                 goto out_nounlock;
4715
4716         retval = -ESRCH;
4717         read_lock(&tasklist_lock);
4718         p = find_process_by_pid(pid);
4719         if (!p)
4720                 goto out_unlock;
4721
4722         retval = security_task_getscheduler(p);
4723         if (retval)
4724                 goto out_unlock;
4725
4726         jiffies_to_timespec(p->policy == SCHED_FIFO ?
4727                                 0 : static_prio_timeslice(p->static_prio), &t);
4728         read_unlock(&tasklist_lock);
4729         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4730 out_nounlock:
4731         return retval;
4732 out_unlock:
4733         read_unlock(&tasklist_lock);
4734         return retval;
4735 }
4736
4737 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
4738
4739 static void show_task(struct task_struct *p)
4740 {
4741         unsigned long free = 0;
4742         unsigned state;
4743
4744         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4745         printk("%-13.13s %c", p->comm,
4746                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4747 #if BITS_PER_LONG == 32
4748         if (state == TASK_RUNNING)
4749                 printk(" running  ");
4750         else
4751                 printk(" %08lx ", thread_saved_pc(p));
4752 #else
4753         if (state == TASK_RUNNING)
4754                 printk("  running task    ");
4755         else
4756                 printk(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
4757 #endif
4758 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4759         {
4760                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
4761                 while (!*n)
4762                         n++;
4763                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
4764         }
4765 #endif
4766         printk("%5lu %5d %6d\n", free, p->pid, p->parent->pid);
4767
4768         if (state != TASK_RUNNING)
4769                 show_stack(p, NULL);
4770 }
4771
4772 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4773 {
4774         struct task_struct *g, *p;
4775
4776 #if BITS_PER_LONG == 32
4777         printk(KERN_INFO
4778                 "  task                PC stack   pid father\n");
4779 #else
4780         printk(KERN_INFO
4781                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4782 #endif
4783         read_lock(&tasklist_lock);
4784         do_each_thread(g, p) {
4785                 /*
4786                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4787                  * console might take alot of time:
4788                  */
4789                 touch_nmi_watchdog();
4790                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4791                         show_task(p);
4792         } while_each_thread(g, p);
4793
4794         touch_all_softlockup_watchdogs();
4795
4796 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4797         sysrq_sched_debug_show();
4798 #endif
4799         read_unlock(&tasklist_lock);
4800         /*
4801          * Only show locks if all tasks are dumped:
4802          */
4803         if (state_filter == -1)
4804                 debug_show_all_locks();
4805 }
4806
4807 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4808 {
4809         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4810 }
4811
4812 /**
4813  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4814  * @idle: task in question
4815  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4816  *
4817  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4818  * flag, to make booting more robust.
4819  */
4820 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4821 {
4822         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4823         unsigned long flags;
4824
4825         __sched_fork(idle);
4826         idle->se.exec_start = sched_clock();
4827
4828         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
4829         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
4830         __set_task_cpu(idle, cpu);
4831
4832         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4833         rq->curr = rq->idle = idle;
4834 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
4835         idle->oncpu = 1;
4836 #endif
4837         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4838
4839         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4840 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
4841         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
4842 #else
4843         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4844 #endif
4845         /*
4846          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4847          */
4848         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4849 }
4850
4851 /*
4852  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
4853  * indicates which cpus entered this state. This is used
4854  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
4855  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
4856  * always be CPU_MASK_NONE.
4857  */
4858 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
4859
4860 /*
4861  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
4862  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
4863  * to users decreases. But the relationship is not linear,
4864  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
4865  * number of CPUs.
4866  *
4867  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
4868  */
4869 static inline void sched_init_granularity(void)
4870 {
4871         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
4872         const unsigned long gran_limit = 100000000;
4873
4874         sysctl_sched_granularity *= factor;
4875         if (sysctl_sched_granularity > gran_limit)
4876                 sysctl_sched_granularity = gran_limit;
4877
4878         sysctl_sched_runtime_limit = sysctl_sched_granularity * 4;
4879         sysctl_sched_wakeup_granularity = sysctl_sched_granularity / 2;
4880 }
4881
4882 #ifdef CONFIG_SMP
4883 /*
4884  * This is how migration works:
4885  *
4886  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
4887  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
4888  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
4889  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
4890  *    thread off the CPU)
4891  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
4892  *    task is still in the wrong runqueue.
4893  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4894  *    it and puts it into the right queue.
4895  * 6) migration thread up()s the semaphore.
4896  * 7) we wake up and the migration is done.
4897  */
4898
4899 /*
4900  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4901  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4902  * is removed from the allowed bitmask.
4903  *
4904  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4905  * task must not exit() & deallocate itself prematurely.  The
4906  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4907  */
4908 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
4909 {
4910         struct migration_req req;
4911         unsigned long flags;
4912         struct rq *rq;
4913         int ret = 0;
4914
4915         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4916         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
4917                 ret = -EINVAL;
4918                 goto out;
4919         }
4920
4921         p->cpus_allowed = new_mask;
4922         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4923         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
4924                 goto out;
4925
4926         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
4927                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4928                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4929                 wake_up_process(rq->migration_thread);
4930                 wait_for_completion(&req.done);
4931                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4932                 return 0;
4933         }
4934 out:
4935         task_rq_unlock(rq, &flags);
4936
4937         return ret;
4938 }
4939 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
4940
4941 /*
4942  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu.  We're doing
4943  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4944  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4945  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4946  *
4947  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4948  * as the task is no longer on this CPU.
4949  *
4950  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4951  */
4952 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4953 {
4954         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4955         int ret = 0, on_rq;
4956
4957         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
4958                 return ret;
4959
4960         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4961         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4962
4963         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4964         /* Already moved. */
4965         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4966                 goto out;
4967         /* Affinity changed (again). */
4968         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
4969                 goto out;
4970
4971         on_rq = p->se.on_rq;
4972         if (on_rq)
4973                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
4974
4975         set_task_cpu(p, dest_cpu);
4976         if (on_rq) {
4977                 activate_task(rq_dest, p, 0);
4978                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
4979         }
4980         ret = 1;
4981 out:
4982         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4983         return ret;
4984 }
4985
4986 /*
4987  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
4988  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
4989  * another runqueue.
4990  */
4991 static int migration_thread(void *data)
4992 {
4993         int cpu = (long)data;
4994         struct rq *rq;
4995
4996         rq = cpu_rq(cpu);
4997         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
4998
4999         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5000         while (!kthread_should_stop()) {
5001                 struct migration_req *req;
5002                 struct list_head *head;
5003
5004                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5005
5006                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5007                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5008                         goto wait_to_die;
5009                 }
5010
5011                 if (rq->active_balance) {
5012                         active_load_balance(rq, cpu);
5013                         rq->active_balance = 0;
5014                 }
5015
5016                 head = &rq->migration_queue;
5017
5018                 if (list_empty(head)) {
5019                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5020                         schedule();
5021                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5022                         continue;
5023                 }
5024                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5025                 list_del_init(head->next);
5026
5027                 spin_unlock(&rq->lock);
5028                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5029                 local_irq_enable();
5030
5031                 complete(&req->done);
5032         }
5033         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5034         return 0;
5035
5036 wait_to_die:
5037         /* Wait for kthread_stop */
5038         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5039         while (!kthread_should_stop()) {
5040                 schedule();
5041                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5042         }
5043         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5044         return 0;
5045 }
5046
5047 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5048 /*
5049  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if neccessary.
5050  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5051  */
5052 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5053 {
5054         unsigned long flags;
5055         cpumask_t mask;
5056         struct rq *rq;
5057         int dest_cpu;
5058
5059 restart:
5060         /* On same node? */
5061         mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5062         cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5063         dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5064
5065         /* On any allowed CPU? */
5066         if (dest_cpu == NR_CPUS)
5067                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5068
5069         /* No more Mr. Nice Guy. */
5070         if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5071                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5072                 cpus_setall(p->cpus_allowed);
5073                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5074                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5075
5076                 /*
5077                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
5078                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
5079                  * leave kernel.
5080                  */
5081                 if (p->mm && printk_ratelimit())
5082                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5083                                "longer affine to cpu%d\n",
5084                                p->pid, p->comm, dead_cpu);
5085         }
5086         if (!__migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu))
5087                 goto restart;
5088 }
5089
5090 /*
5091  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5092  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5093  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5094  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5095  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5096  */
5097 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5098 {
5099         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5100         unsigned long flags;
5101
5102         local_irq_save(flags);
5103         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5104         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5105         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5106         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5107         local_irq_restore(flags);
5108 }
5109
5110 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5111 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5112 {
5113         struct task_struct *p, *t;
5114
5115         write_lock_irq(&tasklist_lock);
5116
5117         do_each_thread(t, p) {
5118                 if (p == current)
5119                         continue;
5120
5121                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5122                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5123         } while_each_thread(t, p);
5124
5125         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
5126 }
5127
5128 /*
5129  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5130  * It does so by boosting its priority to highest possible and adding it to
5131  * the _front_ of the runqueue. Used by CPU offline code.
5132  */
5133 void sched_idle_next(void)
5134 {
5135         int this_cpu = smp_processor_id();
5136         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5137         struct task_struct *p = rq->idle;
5138         unsigned long flags;
5139
5140         /* cpu has to be offline */
5141         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5142
5143         /*
5144          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5145          * and interrupts disabled on the current cpu.
5146          */
5147         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5148
5149         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5150
5151         /* Add idle task to the _front_ of its priority queue: */
5152         activate_idle_task(p, rq);
5153
5154         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5155 }
5156
5157 /*
5158  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5159  * offline.
5160  */
5161 void idle_task_exit(void)
5162 {
5163         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5164
5165         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5166
5167         if (mm != &init_mm)
5168                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5169         mmdrop(mm);
5170 }
5171
5172 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5173 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5174 {
5175         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5176
5177         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5178         BUG_ON(p->exit_state != EXIT_ZOMBIE && p->exit_state != EXIT_DEAD);
5179
5180         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5181         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5182
5183         get_task_struct(p);
5184
5185         /*
5186          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5187          * that's OK.  No task can be added to this CPU, so iteration is
5188          * fine.
5189          * NOTE: interrupts should be left disabled  --dev@
5190          */
5191         spin_unlock(&rq->lock);
5192         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5193         spin_lock(&rq->lock);
5194
5195         put_task_struct(p);
5196 }
5197
5198 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5199 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5200 {
5201         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5202         struct task_struct *next;
5203
5204         for ( ; ; ) {
5205                 if (!rq->nr_running)
5206                         break;
5207                 update_rq_clock(rq);
5208                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5209                 if (!next)
5210                         break;
5211                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5212
5213         }
5214 }
5215 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5216
5217 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5218
5219 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5220         {
5221                 .procname       = "sched_domain",
5222                 .mode           = 0755,
5223         },
5224         {0,},
5225 };
5226
5227 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5228         {
5229                 .procname       = "kernel",
5230                 .mode           = 0755,
5231                 .child          = sd_ctl_dir,
5232         },
5233         {0,},
5234 };
5235
5236 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5237 {
5238         struct ctl_table *entry =
5239                 kmalloc(n * sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5240
5241         BUG_ON(!entry);
5242         memset(entry, 0, n * sizeof(struct ctl_table));
5243
5244         return entry;
5245 }
5246
5247 static void
5248 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5249                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5250                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5251 {
5252         entry->procname = procname;
5253         entry->data = data;
5254         entry->maxlen = maxlen;
5255         entry->mode = mode;
5256         entry->proc_handler = proc_handler;
5257 }
5258
5259 static struct ctl_table *
5260 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5261 {
5262         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5263
5264         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5265                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5266         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5267                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5268         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5269                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5270         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5271                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5272         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5273                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5274         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5275                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5276         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5277                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5278         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5279                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5280         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5281                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5282         set_table_entry(&table[10], "cache_nice_tries",
5283                 &sd->cache_nice_tries,
5284                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5285         set_table_entry(&table[12], "flags", &sd->flags,
5286                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5287
5288         return table;
5289 }
5290
5291 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5292 {
5293         struct ctl_table *entry, *table;
5294         struct sched_domain *sd;
5295         int domain_num = 0, i;
5296         char buf[32];
5297
5298         for_each_domain(cpu, sd)
5299                 domain_num++;
5300         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5301
5302         i = 0;
5303         for_each_domain(cpu, sd) {
5304                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5305                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5306                 entry->mode = 0755;
5307                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5308                 entry++;
5309                 i++;
5310         }
5311         return table;
5312 }
5313
5314 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5315 static void init_sched_domain_sysctl(void)
5316 {
5317         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5318         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5319         char buf[32];
5320
5321         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5322
5323         for (i = 0; i < cpu_num; i++, entry++) {
5324                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5325                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5326                 entry->mode = 0755;
5327                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5328         }
5329         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5330 }
5331 #else
5332 static void init_sched_domain_sysctl(void)
5333 {
5334 }
5335 #endif
5336
5337 /*
5338  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5339  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5340  */
5341 static int __cpuinit
5342 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5343 {
5344         struct task_struct *p;
5345         int cpu = (long)hcpu;
5346         unsigned long flags;
5347         struct rq *rq;
5348
5349         switch (action) {
5350         case CPU_LOCK_ACQUIRE:
5351                 mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
5352                 break;
5353
5354         case CPU_UP_PREPARE:
5355         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5356                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5357                 if (IS_ERR(p))
5358                         return NOTIFY_BAD;
5359                 kthread_bind(p, cpu);
5360                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5361                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5362                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5363                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5364                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5365                 break;
5366
5367         case CPU_ONLINE:
5368         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5369                 /* Strictly unneccessary, as first user will wake it. */
5370                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5371                 break;
5372
5373 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5374         case CPU_UP_CANCELED:
5375         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5376                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5377                         break;
5378                 /* Unbind it from offline cpu so it can run.  Fall thru. */
5379                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5380                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5381                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5382                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5383                 break;
5384
5385         case CPU_DEAD:
5386         case CPU_DEAD_FROZEN:
5387                 migrate_live_tasks(cpu);
5388                 rq = cpu_rq(cpu);
5389                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5390                 rq->migration_thread = NULL;
5391                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5392                 rq = task_rq_lock(rq->idle, &flags);
5393                 update_rq_clock(rq);
5394                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5395                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5396                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5397                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5398                 migrate_dead_tasks(cpu);
5399                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5400                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5401                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5402
5403                 /* No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5404                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex.  Just wake up
5405                  * the requestors. */
5406                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5407                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5408                         struct migration_req *req;
5409
5410                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5411                                          struct migration_req, list);
5412                         list_del_init(&req->list);
5413                         complete(&req->done);
5414                 }
5415                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5416                 break;
5417 #endif
5418         case CPU_LOCK_RELEASE:
5419                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
5420                 break;
5421         }
5422         return NOTIFY_OK;
5423 }
5424
5425 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5426  * happens before everything else.
5427  */
5428 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5429         .notifier_call = migration_call,
5430         .priority = 10
5431 };
5432
5433 int __init migration_init(void)
5434 {
5435         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5436         int err;
5437
5438         /* Start one for the boot CPU: */
5439         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5440         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5441         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5442         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5443
5444         return 0;
5445 }
5446 #endif
5447
5448 #ifdef CONFIG_SMP
5449
5450 /* Number of possible processor ids */
5451 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5452 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5453
5454 #undef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5455 #ifdef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5456 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5457 {
5458         int level = 0;
5459
5460         if (!sd) {
5461                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5462                 return;
5463         }
5464
5465         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5466
5467         do {
5468                 int i;
5469                 char str[NR_CPUS];
5470                 struct sched_group *group = sd->groups;
5471                 cpumask_t groupmask;
5472
5473                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5474                 cpus_clear(groupmask);
5475
5476                 printk(KERN_DEBUG);
5477                 for (i = 0; i < level + 1; i++)
5478                         printk(" ");
5479                 printk("domain %d: ", level);
5480
5481                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5482                         printk("does not load-balance\n");
5483                         if (sd->parent)
5484                                 printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5485                                                 " has parent");
5486                         break;
5487                 }
5488
5489                 printk("span %s\n", str);
5490
5491                 if (!cpu_isset(cpu, sd->span))
5492                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5493                                         "CPU%d\n", cpu);
5494                 if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask))
5495                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5496                                         " CPU%d\n", cpu);
5497
5498                 printk(KERN_DEBUG);
5499                 for (i = 0; i < level + 2; i++)
5500                         printk(" ");
5501                 printk("groups:");
5502                 do {
5503                         if (!group) {
5504                                 printk("\n");
5505                                 printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5506                                 break;
5507                         }
5508
5509                         if (!group->__cpu_power) {
5510                                 printk("\n");
5511                                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5512                                                 "set\n");
5513                         }
5514
5515                         if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5516                                 printk("\n");
5517                                 printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5518                         }
5519
5520                         if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5521                                 printk("\n");
5522                                 printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5523                         }
5524
5525                         cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5526
5527                         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5528                         printk(" %s", str);
5529
5530                         group = group->next;
5531                 } while (group != sd->groups);
5532                 printk("\n");
5533
5534                 if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5535                         printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span "
5536                                         "domain->span\n");
5537
5538                 level++;
5539                 sd = sd->parent;
5540                 if (!sd)
5541                         continue;
5542
5543                 if (!cpus_subset(groupmask, sd->span))
5544                         printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5545                                 "of domain->span\n");
5546
5547         } while (sd);
5548 }
5549 #else
5550 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5551 #endif
5552
5553 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5554 {
5555         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
5556                 return 1;
5557
5558         /* Following flags need at least 2 groups */
5559         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5560                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5561                          SD_BALANCE_FORK |
5562                          SD_BALANCE_EXEC |
5563                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5564                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5565                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5566                         return 0;
5567         }
5568
5569         /* Following flags don't use groups */
5570         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
5571                          SD_WAKE_AFFINE |
5572                          SD_WAKE_BALANCE))
5573                 return 0;
5574
5575         return 1;
5576 }
5577
5578 static int
5579 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5580 {
5581         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5582
5583         if (sd_degenerate(parent))
5584                 return 1;
5585
5586         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
5587                 return 0;
5588
5589         /* Does parent contain flags not in child? */
5590         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
5591         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
5592                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
5593         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5594         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5595                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5596                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5597                                 SD_BALANCE_FORK |
5598                                 SD_BALANCE_EXEC |
5599                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5600                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5601         }
5602         if (~cflags & pflags)
5603                 return 0;
5604
5605         return 1;
5606 }
5607
5608 /*
5609  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain.  Callers must
5610  * hold the hotplug lock.
5611  */
5612 static void cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5613 {
5614         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5615         struct sched_domain *tmp;
5616
5617         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5618         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
5619                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5620                 if (!parent)
5621                         break;
5622                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5623                         tmp->parent = parent->parent;
5624                         if (parent->parent)
5625                                 parent->parent->child = tmp;
5626                 }
5627         }
5628
5629         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5630                 sd = sd->parent;
5631                 if (sd)
5632                         sd->child = NULL;
5633         }
5634
5635         sched_domain_debug(sd, cpu);
5636
5637         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5638 }
5639
5640 /* cpus with isolated domains */
5641 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
5642
5643 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5644 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5645 {
5646         int ints[NR_CPUS], i;
5647
5648         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5649         cpus_clear(cpu_isolated_map);
5650         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
5651                 if (ints[i] < NR_CPUS)
5652                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
5653         return 1;
5654 }
5655
5656 __setup ("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5657
5658 /*
5659  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
5660  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
5661  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
5662  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
5663  *
5664  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
5665  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5666  * and ->cpu_power to 0.
5667  */
5668 static void
5669 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
5670                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5671                                         struct sched_group **sg))
5672 {
5673         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5674         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
5675         int i;
5676
5677         for_each_cpu_mask(i, span) {
5678                 struct sched_group *sg;
5679                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
5680                 int j;
5681
5682                 if (cpu_isset(i, covered))
5683                         continue;
5684
5685                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
5686                 sg->__cpu_power = 0;
5687
5688                 for_each_cpu_mask(j, span) {
5689                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
5690                                 continue;
5691
5692                         cpu_set(j, covered);
5693                         cpu_set(j, sg->cpumask);
5694                 }
5695                 if (!first)
5696                         first = sg;
5697                 if (last)
5698                         last->next = sg;
5699                 last = sg;
5700         }
5701         last->next = first;
5702 }
5703
5704 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
5705
5706 #ifdef CONFIG_NUMA
5707
5708 /**
5709  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5710  * @node: node whose sched_domain we're building
5711  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5712  *
5713  * Find the next node to include in a given scheduling domain.  Simply
5714  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5715  *
5716  * Should use nodemask_t.
5717  */
5718 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
5719 {
5720         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
5721
5722         min_val = INT_MAX;
5723
5724         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5725                 /* Start at @node */
5726                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
5727
5728                 if (!nr_cpus_node(n))
5729                         continue;
5730
5731                 /* Skip already used nodes */
5732                 if (test_bit(n, used_nodes))
5733                         continue;
5734
5735                 /* Simple min distance search */
5736                 val = node_distance(node, n);
5737
5738                 if (val < min_val) {
5739                         min_val = val;
5740                         best_node = n;
5741                 }
5742         }
5743
5744         set_bit(best_node, used_nodes);
5745         return best_node;
5746 }
5747
5748 /**
5749  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5750  * @node: node whose cpumask we're constructing
5751  * @size: number of nodes to include in this span
5752  *
5753  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span.  It
5754  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5755  * out optimally.
5756  */
5757 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
5758 {
5759         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5760         cpumask_t span, nodemask;
5761         int i;
5762
5763         cpus_clear(span);
5764         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5765
5766         nodemask = node_to_cpumask(node);
5767         cpus_or(span, span, nodemask);
5768         set_bit(node, used_nodes);
5769
5770         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5771                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
5772
5773                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
5774                 cpus_or(span, span, nodemask);
5775         }
5776
5777         return span;
5778 }
5779 #endif
5780
5781 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5782
5783 /*
5784  * SMT sched-domains:
5785  */
5786 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5787 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
5788 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
5789
5790 static int cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5791                             struct sched_group **sg)
5792 {
5793         if (sg)
5794                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
5795         return cpu;
5796 }
5797 #endif
5798
5799 /*
5800  * multi-core sched-domains:
5801  */
5802 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5803 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
5804 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
5805 #endif
5806
5807 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5808 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5809                              struct sched_group **sg)
5810 {
5811         int group;
5812         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5813         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5814         group = first_cpu(mask);
5815         if (sg)
5816                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
5817         return group;
5818 }
5819 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
5820 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5821                              struct sched_group **sg)
5822 {
5823         if (sg)
5824                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
5825         return cpu;
5826 }
5827 #endif
5828
5829 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
5830 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
5831
5832 static int cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5833                              struct sched_group **sg)
5834 {
5835         int group;
5836 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5837         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
5838         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5839         group = first_cpu(mask);
5840 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5841         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5842         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5843         group = first_cpu(mask);
5844 #else
5845         group = cpu;
5846 #endif
5847         if (sg)
5848                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
5849         return group;
5850 }
5851
5852 #ifdef CONFIG_NUMA
5853 /*
5854  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
5855  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
5856  * gets dynamically allocated.
5857  */
5858 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
5859 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
5860
5861 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
5862 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
5863
5864 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5865                                  struct sched_group **sg)
5866 {
5867         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
5868         int group;
5869
5870         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5871         group = first_cpu(nodemask);
5872
5873         if (sg)
5874                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
5875         return group;
5876 }
5877
5878 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
5879 {
5880         struct sched_group *sg = group_head;
5881         int j;
5882
5883         if (!sg)
5884                 return;
5885 next_sg:
5886         for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
5887                 struct sched_domain *sd;
5888
5889                 sd = &per_cpu(phys_domains, j);
5890                 if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
5891                         /*
5892                          * Only add "power" once for each
5893                          * physical package.
5894                          */
5895                         continue;
5896                 }
5897
5898                 sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
5899         }
5900         sg = sg->next;
5901         if (sg != group_head)
5902                 goto next_sg;
5903 }
5904 #endif
5905
5906 #ifdef CONFIG_NUMA
5907 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
5908 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5909 {
5910         int cpu, i;
5911
5912         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
5913                 struct sched_group **sched_group_nodes
5914                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
5915
5916                 if (!sched_group_nodes)
5917                         continue;
5918
5919                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5920                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
5921                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
5922
5923                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5924                         if (cpus_empty(nodemask))
5925                                 continue;
5926
5927                         if (sg == NULL)
5928                                 continue;
5929                         sg = sg->next;
5930 next_sg:
5931                         oldsg = sg;
5932                         sg = sg->next;
5933                         kfree(oldsg);
5934                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
5935                                 goto next_sg;
5936                 }
5937                 kfree(sched_group_nodes);
5938                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
5939         }
5940 }
5941 #else
5942 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5943 {
5944 }
5945 #endif
5946
5947 /*
5948  * Initialize sched groups cpu_power.
5949  *
5950  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5951  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5952  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5953  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5954  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5955  * less cpu_power.
5956  *
5957  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
5958  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
5959  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
5960  */
5961 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5962 {
5963         struct sched_domain *child;
5964         struct sched_group *group;
5965
5966         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
5967
5968         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
5969                 return;
5970
5971         child = sd->child;
5972
5973         sd->groups->__cpu_power = 0;
5974
5975         /*
5976          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
5977          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
5978          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
5979          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
5980          * same sched domain.
5981          */
5982         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
5983                        (child->flags &
5984                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
5985                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
5986                 return;
5987         }
5988
5989         /*
5990          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
5991          */
5992         group = child->groups;
5993         do {
5994                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
5995                 group = group->next;
5996         } while (group != child->groups);
5997 }
5998
5999 /*
6000  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6001  * to the individual cpus
6002  */
6003 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6004 {
6005         int i;
6006 #ifdef CONFIG_NUMA
6007         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6008         int sd_allnodes = 0;
6009
6010         /*
6011          * Allocate the per-node list of sched groups
6012          */
6013         sched_group_nodes = kzalloc(sizeof(struct sched_group *)*MAX_NUMNODES,
6014                                            GFP_KERNEL);
6015         if (!sched_group_nodes) {
6016                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6017                 return -ENOMEM;
6018         }
6019         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6020 #endif
6021
6022         /*
6023          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6024          */
6025         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6026                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6027                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6028
6029                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6030
6031 #ifdef CONFIG_NUMA
6032                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6033                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6034                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6035                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6036                         sd->span = *cpu_map;
6037                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6038                         p = sd;
6039                         sd_allnodes = 1;
6040                 } else
6041                         p = NULL;
6042
6043                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6044                 *sd = SD_NODE_INIT;
6045                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6046                 sd->parent = p;
6047                 if (p)
6048                         p->child = sd;
6049                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6050 #endif
6051
6052                 p = sd;
6053                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6054                 *sd = SD_CPU_INIT;
6055                 sd->span = nodemask;
6056                 sd->parent = p;
6057                 if (p)
6058                         p->child = sd;
6059                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6060
6061 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6062                 p = sd;
6063                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6064                 *sd = SD_MC_INIT;
6065                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6066                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6067                 sd->parent = p;
6068                 p->child = sd;
6069                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6070 #endif
6071
6072 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6073                 p = sd;
6074                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6075                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6076                 sd->span = cpu_sibling_map[i];
6077                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6078                 sd->parent = p;
6079                 p->child = sd;
6080                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6081 #endif
6082         }
6083
6084 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6085         /* Set up CPU (sibling) groups */
6086         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6087                 cpumask_t this_sibling_map = cpu_sibling_map[i];
6088                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6089                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6090                         continue;
6091
6092                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
6093                                         &cpu_to_cpu_group);
6094         }
6095 #endif
6096
6097 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6098         /* Set up multi-core groups */
6099         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6100                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6101                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6102                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6103                         continue;
6104                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
6105                                         &cpu_to_core_group);
6106         }
6107 #endif
6108
6109         /* Set up physical groups */
6110         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6111                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6112
6113                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6114                 if (cpus_empty(nodemask))
6115                         continue;
6116
6117                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6118         }
6119
6120 #ifdef CONFIG_NUMA
6121         /* Set up node groups */
6122         if (sd_allnodes)
6123                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map,
6124                                         &cpu_to_allnodes_group);
6125
6126         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6127                 /* Set up node groups */
6128                 struct sched_group *sg, *prev;
6129                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6130                 cpumask_t domainspan;
6131                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6132                 int j;
6133
6134                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6135                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6136                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6137                         continue;
6138                 }
6139
6140                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6141                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6142
6143                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6144                 if (!sg) {
6145                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6146                                 "node %d\n", i);
6147                         goto error;
6148                 }
6149                 sched_group_nodes[i] = sg;
6150                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6151                         struct sched_domain *sd;
6152
6153                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6154                         sd->groups = sg;
6155                 }
6156                 sg->__cpu_power = 0;
6157                 sg->cpumask = nodemask;
6158                 sg->next = sg;
6159                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6160                 prev = sg;
6161
6162                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6163                         cpumask_t tmp, notcovered;
6164                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6165
6166                         cpus_complement(notcovered, covered);
6167                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6168                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6169                         if (cpus_empty(tmp))
6170                                 break;
6171
6172                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6173                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6174                         if (cpus_empty(tmp))
6175                                 continue;
6176
6177                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6178                                           GFP_KERNEL, i);
6179                         if (!sg) {
6180                                 printk(KERN_WARNING
6181                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6182                                 goto error;
6183                         }
6184                         sg->__cpu_power = 0;
6185                         sg->cpumask = tmp;
6186                         sg->next = prev->next;
6187                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6188                         prev->next = sg;
6189                         prev = sg;
6190                 }
6191         }
6192 #endif
6193
6194         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6195 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6196         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6197                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6198
6199                 init_sched_groups_power(i, sd);
6200         }
6201 #endif
6202 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6203         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6204                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
6205
6206                 init_sched_groups_power(i, sd);
6207         }
6208 #endif
6209
6210         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6211                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6212
6213                 init_sched_groups_power(i, sd);
6214         }
6215
6216 #ifdef CONFIG_NUMA
6217         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6218                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6219
6220         if (sd_allnodes) {
6221                 struct sched_group *sg;
6222
6223                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6224                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6225         }
6226 #endif
6227
6228         /* Attach the domains */
6229         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6230                 struct sched_domain *sd;
6231 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6232                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6233 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6234                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6235 #else
6236                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6237 #endif
6238                 cpu_attach_domain(sd, i);
6239         }
6240
6241         return 0;
6242
6243 #ifdef CONFIG_NUMA
6244 error:
6245         free_sched_groups(cpu_map);
6246         return -ENOMEM;
6247 #endif
6248 }
6249 /*
6250  * Set up scheduler domains and groups.  Callers must hold the hotplug lock.
6251  */
6252 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6253 {
6254         cpumask_t cpu_default_map;
6255         int err;
6256
6257         /*
6258          * Setup mask for cpus without special case scheduling requirements.
6259          * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6260          * exclude other special cases in the future.
6261          */
6262         cpus_andnot(cpu_default_map, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6263
6264         err = build_sched_domains(&cpu_default_map);
6265
6266         return err;
6267 }
6268
6269 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6270 {
6271         free_sched_groups(cpu_map);
6272 }
6273
6274 /*
6275  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6276  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6277  */
6278 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6279 {
6280         int i;
6281
6282         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6283                 cpu_attach_domain(NULL, i);
6284         synchronize_sched();
6285         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6286 }
6287
6288 /*
6289  * Partition sched domains as specified by the cpumasks below.
6290  * This attaches all cpus from the cpumasks to the NULL domain,
6291  * waits for a RCU quiescent period, recalculates sched
6292  * domain information and then attaches them back to the
6293  * correct sched domains
6294  * Call with hotplug lock held
6295  */
6296 int partition_sched_domains(cpumask_t *partition1, cpumask_t *partition2)
6297 {
6298         cpumask_t change_map;
6299         int err = 0;
6300
6301         cpus_and(*partition1, *partition1, cpu_online_map);
6302         cpus_and(*partition2, *partition2, cpu_online_map);
6303         cpus_or(change_map, *partition1, *partition2);
6304
6305         /* Detach sched domains from all of the affected cpus */
6306         detach_destroy_domains(&change_map);
6307         if (!cpus_empty(*partition1))
6308                 err = build_sched_domains(partition1);
6309         if (!err && !cpus_empty(*partition2))
6310                 err = build_sched_domains(partition2);
6311
6312         return err;
6313 }
6314
6315 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6316 int arch_reinit_sched_domains(void)
6317 {
6318         int err;
6319
6320         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6321         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6322         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6323         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6324
6325         return err;
6326 }
6327
6328 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6329 {
6330         int ret;
6331
6332         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6333                 return -EINVAL;
6334
6335         if (smt)
6336                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6337         else
6338                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6339
6340         ret = arch_reinit_sched_domains();
6341
6342         return ret ? ret : count;
6343 }
6344
6345 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6346 {
6347         int err = 0;
6348
6349 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6350         if (smt_capable())
6351                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6352                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6353 #endif
6354 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6355         if (!err && mc_capable())
6356                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6357                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6358 #endif
6359         return err;
6360 }
6361 #endif
6362
6363 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6364 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6365 {
6366         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6367 }
6368 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6369                                             const char *buf, size_t count)
6370 {
6371         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6372 }
6373 SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6374             sched_mc_power_savings_store);
6375 #endif
6376
6377 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6378 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6379 {
6380         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6381 }
6382 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6383                                              const char *buf, size_t count)
6384 {
6385         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6386 }
6387 SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6388             sched_smt_power_savings_store);
6389 #endif
6390
6391 /*
6392  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy.  The domains
6393  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
6394  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
6395  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
6396  */
6397 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
6398                                 unsigned long action, void *hcpu)
6399 {
6400         switch (action) {
6401         case CPU_UP_PREPARE:
6402         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6403         case CPU_DOWN_PREPARE:
6404         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6405                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6406                 return NOTIFY_OK;
6407
6408         case CPU_UP_CANCELED:
6409         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6410         case CPU_DOWN_FAILED:
6411         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6412         case CPU_ONLINE:
6413         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6414         case CPU_DEAD:
6415         case CPU_DEAD_FROZEN:
6416                 /*
6417                  * Fall through and re-initialise the domains.
6418                  */
6419                 break;
6420         default:
6421                 return NOTIFY_DONE;
6422         }
6423
6424         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
6425         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6426
6427         return NOTIFY_OK;
6428 }
6429
6430 void __init sched_init_smp(void)
6431 {
6432         cpumask_t non_isolated_cpus;
6433
6434         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6435         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6436         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
6437         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
6438                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6439         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6440         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
6441         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
6442
6443         init_sched_domain_sysctl();
6444
6445         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6446         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
6447                 BUG();
6448         sched_init_granularity();
6449 }
6450 #else
6451 void __init sched_init_smp(void)
6452 {
6453         sched_init_granularity();
6454 }
6455 #endif /* CONFIG_SMP */
6456
6457 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6458 {
6459         /* Linker adds these: start and end of __sched functions */
6460         extern char __sched_text_start[], __sched_text_end[];
6461
6462         return in_lock_functions(addr) ||
6463                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6464                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6465 }
6466
6467 static inline void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
6468 {
6469         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
6470         cfs_rq->fair_clock = 1;
6471 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6472         cfs_rq->rq = rq;
6473 #endif
6474 }
6475
6476 void __init sched_init(void)
6477 {
6478         u64 now = sched_clock();
6479         int highest_cpu = 0;
6480         int i, j;
6481
6482         /*
6483          * Link up the scheduling class hierarchy:
6484          */
6485         rt_sched_class.next = &fair_sched_class;
6486         fair_sched_class.next = &idle_sched_class;
6487         idle_sched_class.next = NULL;
6488
6489         for_each_possible_cpu(i) {
6490                 struct rt_prio_array *array;
6491                 struct rq *rq;
6492
6493                 rq = cpu_rq(i);
6494                 spin_lock_init(&rq->lock);
6495                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
6496                 rq->nr_running = 0;
6497                 rq->clock = 1;
6498                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
6499 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6500                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6501                 list_add(&rq->cfs.leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
6502 #endif
6503                 rq->ls.load_update_last = now;
6504                 rq->ls.load_update_start = now;
6505
6506                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6507                         rq->cpu_load[j] = 0;
6508 #ifdef CONFIG_SMP
6509                 rq->sd = NULL;
6510                 rq->active_balance = 0;
6511                 rq->next_balance = jiffies;
6512                 rq->push_cpu = 0;
6513                 rq->cpu = i;
6514                 rq->migration_thread = NULL;
6515                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
6516 #endif
6517                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6518
6519                 array = &rq->rt.active;
6520                 for (j = 0; j < MAX_RT_PRIO; j++) {
6521                         INIT_LIST_HEAD(array->queue + j);
6522                         __clear_bit(j, array->bitmap);
6523                 }
6524                 highest_cpu = i;
6525                 /* delimiter for bitsearch: */
6526                 __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
6527         }
6528
6529         set_load_weight(&init_task);
6530
6531 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6532         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6533 #endif
6534
6535 #ifdef CONFIG_SMP
6536         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
6537         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
6538 #endif
6539
6540 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6541         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
6542 #endif
6543
6544         /*
6545          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6546          */
6547         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6548         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6549
6550         /*
6551          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6552          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6553          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6554          * when this runqueue becomes "idle".
6555          */
6556         init_idle(current, smp_processor_id());
6557         /*
6558          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6559          */
6560         current->sched_class = &fair_sched_class;
6561 }
6562
6563 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6564 void __might_sleep(char *file, int line)
6565 {
6566 #ifdef in_atomic
6567         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6568
6569         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
6570             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
6571                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6572                         return;
6573                 prev_jiffy = jiffies;
6574                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
6575                                 " context at %s:%d\n", file, line);
6576                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
6577                         in_atomic(), irqs_disabled());
6578                 debug_show_held_locks(current);
6579                 if (irqs_disabled())
6580                         print_irqtrace_events(current);
6581                 dump_stack();
6582         }
6583 #endif
6584 }
6585 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6586 #endif
6587
6588 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6589 void normalize_rt_tasks(void)
6590 {
6591         struct task_struct *g, *p;
6592         unsigned long flags;
6593         struct rq *rq;
6594         int on_rq;
6595
6596         read_lock_irq(&tasklist_lock);
6597         do_each_thread(g, p) {
6598                 p->se.fair_key                  = 0;
6599                 p->se.wait_runtime              = 0;
6600                 p->se.exec_start                = 0;
6601                 p->se.wait_start_fair           = 0;
6602                 p->se.sleep_start_fair          = 0;
6603 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6604                 p->se.wait_start                = 0;
6605                 p->se.sleep_start               = 0;
6606                 p->se.block_start               = 0;
6607 #endif
6608                 task_rq(p)->cfs.fair_clock      = 0;
6609                 task_rq(p)->clock               = 0;
6610
6611                 if (!rt_task(p)) {
6612                         /*
6613                          * Renice negative nice level userspace
6614                          * tasks back to 0:
6615                          */
6616                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6617                                 set_user_nice(p, 0);
6618                         continue;
6619                 }
6620
6621                 spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6622                 rq = __task_rq_lock(p);
6623 #ifdef CONFIG_SMP
6624                 /*
6625                  * Do not touch the migration thread:
6626                  */
6627                 if (p == rq->migration_thread)
6628                         goto out_unlock;
6629 #endif
6630
6631                 update_rq_clock(rq);
6632                 on_rq = p->se.on_rq;
6633                 if (on_rq)
6634                         deactivate_task(rq, p, 0);
6635                 __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6636                 if (on_rq) {
6637                         activate_task(rq, p, 0);
6638                         resched_task(rq->curr);
6639                 }
6640 #ifdef CONFIG_SMP
6641  out_unlock:
6642 #endif
6643                 __task_rq_unlock(rq);
6644                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6645         } while_each_thread(g, p);
6646
6647         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
6648 }
6649
6650 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6651
6652 #ifdef CONFIG_IA64
6653 /*
6654  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
6655  *
6656  * They can only be called when the whole system has been
6657  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6658  * activity can take place. Using them for anything else would
6659  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6660  * under any other configuration.
6661  */
6662
6663 /**
6664  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6665  * @cpu: the processor in question.
6666  *
6667  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6668  */
6669 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6670 {
6671         return cpu_curr(cpu);
6672 }
6673
6674 /**
6675  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6676  * @cpu: the processor in question.
6677  * @p: the task pointer to set.
6678  *
6679  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6680  * are serviced on a separate stack.  It allows the architecture to switch the
6681  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner.  This function
6682  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6683  * and caller must save the original value of the current task (see
6684  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6685  * re-starting the system.
6686  *
6687  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6688  */
6689 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6690 {
6691         cpu_curr(cpu) = p;
6692 }
6693
6694 #endif