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