]> pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - kernel/sched.c
sched: add [__]update_rq_clock(rq)
[linux-2.6-omap-h63xx.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  */
26
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/module.h>
29 #include <linux/nmi.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/uaccess.h>
32 #include <linux/highmem.h>
33 #include <linux/smp_lock.h>
34 #include <asm/mmu_context.h>
35 #include <linux/interrupt.h>
36 #include <linux/capability.h>
37 #include <linux/completion.h>
38 #include <linux/kernel_stat.h>
39 #include <linux/debug_locks.h>
40 #include <linux/security.h>
41 #include <linux/notifier.h>
42 #include <linux/profile.h>
43 #include <linux/freezer.h>
44 #include <linux/vmalloc.h>
45 #include <linux/blkdev.h>
46 #include <linux/delay.h>
47 #include <linux/smp.h>
48 #include <linux/threads.h>
49 #include <linux/timer.h>
50 #include <linux/rcupdate.h>
51 #include <linux/cpu.h>
52 #include <linux/cpuset.h>
53 #include <linux/percpu.h>
54 #include <linux/kthread.h>
55 #include <linux/seq_file.h>
56 #include <linux/sysctl.h>
57 #include <linux/syscalls.h>
58 #include <linux/times.h>
59 #include <linux/tsacct_kern.h>
60 #include <linux/kprobes.h>
61 #include <linux/delayacct.h>
62 #include <linux/reciprocal_div.h>
63 #include <linux/unistd.h>
64
65 #include <asm/tlb.h>
66
67 /*
68  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
69  * This is default implementation.
70  * Architectures and sub-architectures can override this.
71  */
72 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
73 {
74         return (unsigned long long)jiffies * (1000000000 / HZ);
75 }
76
77 /*
78  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
79  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
80  * and back.
81  */
82 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
83 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
84 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
85
86 /*
87  * 'User priority' is the nice value converted to something we
88  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
89  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
90  */
91 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
92 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
93 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
94
95 /*
96  * Some helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
97  */
98 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((TIME) / (1000000000 / HZ))
99 #define JIFFIES_TO_NS(TIME)     ((TIME) * (1000000000 / HZ))
100
101 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
102 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
103
104 /*
105  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
106  *
107  * Minimum timeslice is 5 msecs (or 1 jiffy, whichever is larger),
108  * default timeslice is 100 msecs, maximum timeslice is 800 msecs.
109  * Timeslices get refilled after they expire.
110  */
111 #define MIN_TIMESLICE           max(5 * HZ / 1000, 1)
112 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
113
114 #ifdef CONFIG_SMP
115 /*
116  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
117  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
118  */
119 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
120 {
121         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
122 }
123
124 /*
125  * Each time a sched group cpu_power is changed,
126  * we must compute its reciprocal value
127  */
128 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
129 {
130         sg->__cpu_power += val;
131         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
132 }
133 #endif
134
135 #define SCALE_PRIO(x, prio) \
136         max(x * (MAX_PRIO - prio) / (MAX_USER_PRIO / 2), MIN_TIMESLICE)
137
138 /*
139  * static_prio_timeslice() scales user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
140  * to time slice values: [800ms ... 100ms ... 5ms]
141  */
142 static unsigned int static_prio_timeslice(int static_prio)
143 {
144         if (static_prio == NICE_TO_PRIO(19))
145                 return 1;
146
147         if (static_prio < NICE_TO_PRIO(0))
148                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE * 4, static_prio);
149         else
150                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE, static_prio);
151 }
152
153 static inline int rt_policy(int policy)
154 {
155         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
156                 return 1;
157         return 0;
158 }
159
160 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
161 {
162         return rt_policy(p->policy);
163 }
164
165 /*
166  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
167  */
168 struct rt_prio_array {
169         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
170         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
171 };
172
173 struct load_stat {
174         struct load_weight load;
175         u64 load_update_start, load_update_last;
176         unsigned long delta_fair, delta_exec, delta_stat;
177 };
178
179 /* CFS-related fields in a runqueue */
180 struct cfs_rq {
181         struct load_weight load;
182         unsigned long nr_running;
183
184         s64 fair_clock;
185         u64 exec_clock;
186         s64 wait_runtime;
187         u64 sleeper_bonus;
188         unsigned long wait_runtime_overruns, wait_runtime_underruns;
189
190         struct rb_root tasks_timeline;
191         struct rb_node *rb_leftmost;
192         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
193 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
194         /* 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
195          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
196          */
197         struct sched_entity *curr;
198         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
199
200         /* leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
201          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
202          * (like users, containers etc.)
203          *
204          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
205          * list is used during load balance.
206          */
207         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* Better name : task_cfs_rq_list? */
208 #endif
209 };
210
211 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
212 struct rt_rq {
213         struct rt_prio_array active;
214         int rt_load_balance_idx;
215         struct list_head *rt_load_balance_head, *rt_load_balance_curr;
216 };
217
218 /*
219  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
220  *
221  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
222  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
223  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
224  */
225 struct rq {
226         spinlock_t lock;        /* runqueue lock */
227
228         /*
229          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
230          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
231          */
232         unsigned long nr_running;
233         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
234         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
235         unsigned char idle_at_tick;
236 #ifdef CONFIG_NO_HZ
237         unsigned char in_nohz_recently;
238 #endif
239         struct load_stat ls;    /* capture load from *all* tasks on this cpu */
240         unsigned long nr_load_updates;
241         u64 nr_switches;
242
243         struct cfs_rq cfs;
244 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
245         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* list of leaf cfs_rq on this cpu */
246 #endif
247         struct rt_rq  rt;
248
249         /*
250          * This is part of a global counter where only the total sum
251          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
252          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
253          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
254          */
255         unsigned long nr_uninterruptible;
256
257         struct task_struct *curr, *idle;
258         unsigned long next_balance;
259         struct mm_struct *prev_mm;
260
261         u64 clock, prev_clock_raw;
262         s64 clock_max_delta;
263
264         unsigned int clock_warps, clock_overflows;
265         unsigned int clock_unstable_events;
266
267         atomic_t nr_iowait;
268
269 #ifdef CONFIG_SMP
270         struct sched_domain *sd;
271
272         /* For active balancing */
273         int active_balance;
274         int push_cpu;
275         int cpu;                /* cpu of this runqueue */
276
277         struct task_struct *migration_thread;
278         struct list_head migration_queue;
279 #endif
280
281 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
282         /* latency stats */
283         struct sched_info rq_sched_info;
284
285         /* sys_sched_yield() stats */
286         unsigned long yld_exp_empty;
287         unsigned long yld_act_empty;
288         unsigned long yld_both_empty;
289         unsigned long yld_cnt;
290
291         /* schedule() stats */
292         unsigned long sched_switch;
293         unsigned long sched_cnt;
294         unsigned long sched_goidle;
295
296         /* try_to_wake_up() stats */
297         unsigned long ttwu_cnt;
298         unsigned long ttwu_local;
299 #endif
300         struct lock_class_key rq_lock_key;
301 };
302
303 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
304 static DEFINE_MUTEX(sched_hotcpu_mutex);
305
306 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
307 {
308         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
309 }
310
311 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
312 {
313 #ifdef CONFIG_SMP
314         return rq->cpu;
315 #else
316         return 0;
317 #endif
318 }
319
320 /*
321  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
322  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
323  */
324 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
325 {
326         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
327         u64 now = sched_clock();
328         s64 delta = now - prev_raw;
329         u64 clock = rq->clock;
330
331 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
332         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
333 #endif
334         /*
335          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
336          */
337         if (unlikely(delta < 0)) {
338                 clock++;
339                 rq->clock_warps++;
340         } else {
341                 /*
342                  * Catch too large forward jumps too:
343                  */
344                 if (unlikely(delta > 2*TICK_NSEC)) {
345                         clock++;
346                         rq->clock_overflows++;
347                 } else {
348                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
349                                 rq->clock_max_delta = delta;
350                         clock += delta;
351                 }
352         }
353
354         rq->prev_clock_raw = now;
355         rq->clock = clock;
356 }
357
358 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
359 {
360         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
361                 __update_rq_clock(rq);
362 }
363
364 static u64 __rq_clock(struct rq *rq)
365 {
366         __update_rq_clock(rq);
367
368         return rq->clock;
369 }
370
371 static u64 rq_clock(struct rq *rq)
372 {
373         update_rq_clock(rq);
374         return rq->clock;
375 }
376
377 /*
378  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
379  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
380  *
381  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
382  * preempt-disabled sections.
383  */
384 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
385         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
386
387 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
388 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
389 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
390 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
391
392 /*
393  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
394  * clock constructed from sched_clock():
395  */
396 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
397 {
398         unsigned long long now;
399         unsigned long flags;
400         struct rq *rq;
401
402         local_irq_save(flags);
403         rq = cpu_rq(cpu);
404         update_rq_clock(rq);
405         now = rq->clock;
406         local_irq_restore(flags);
407
408         return now;
409 }
410
411 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
412 /* Change a task's ->cfs_rq if it moves across CPUs */
413 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p)
414 {
415         p->se.cfs_rq = &task_rq(p)->cfs;
416 }
417 #else
418 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p)
419 {
420 }
421 #endif
422
423 #ifndef prepare_arch_switch
424 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
425 #endif
426 #ifndef finish_arch_switch
427 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
428 #endif
429
430 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
431 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
432 {
433         return rq->curr == p;
434 }
435
436 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
437 {
438 }
439
440 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
441 {
442 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
443         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
444         rq->lock.owner = current;
445 #endif
446         /*
447          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
448          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
449          * prev into current:
450          */
451         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
452
453         spin_unlock_irq(&rq->lock);
454 }
455
456 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
457 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
458 {
459 #ifdef CONFIG_SMP
460         return p->oncpu;
461 #else
462         return rq->curr == p;
463 #endif
464 }
465
466 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
467 {
468 #ifdef CONFIG_SMP
469         /*
470          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
471          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
472          * here.
473          */
474         next->oncpu = 1;
475 #endif
476 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
477         spin_unlock_irq(&rq->lock);
478 #else
479         spin_unlock(&rq->lock);
480 #endif
481 }
482
483 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
484 {
485 #ifdef CONFIG_SMP
486         /*
487          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
488          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
489          * finished.
490          */
491         smp_wmb();
492         prev->oncpu = 0;
493 #endif
494 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
495         local_irq_enable();
496 #endif
497 }
498 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
499
500 /*
501  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
502  * Must be called interrupts disabled.
503  */
504 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
505         __acquires(rq->lock)
506 {
507         struct rq *rq;
508
509 repeat_lock_task:
510         rq = task_rq(p);
511         spin_lock(&rq->lock);
512         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
513                 spin_unlock(&rq->lock);
514                 goto repeat_lock_task;
515         }
516         return rq;
517 }
518
519 /*
520  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
521  * interrupts.  Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
522  * explicitly disabling preemption.
523  */
524 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
525         __acquires(rq->lock)
526 {
527         struct rq *rq;
528
529 repeat_lock_task:
530         local_irq_save(*flags);
531         rq = task_rq(p);
532         spin_lock(&rq->lock);
533         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
534                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
535                 goto repeat_lock_task;
536         }
537         return rq;
538 }
539
540 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
541         __releases(rq->lock)
542 {
543         spin_unlock(&rq->lock);
544 }
545
546 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
547         __releases(rq->lock)
548 {
549         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
550 }
551
552 /*
553  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
554  */
555 static inline struct rq *this_rq_lock(void)
556         __acquires(rq->lock)
557 {
558         struct rq *rq;
559
560         local_irq_disable();
561         rq = this_rq();
562         spin_lock(&rq->lock);
563
564         return rq;
565 }
566
567 /*
568  * CPU frequency is/was unstable - start new by setting prev_clock_raw:
569  */
570 void sched_clock_unstable_event(void)
571 {
572         unsigned long flags;
573         struct rq *rq;
574
575         rq = task_rq_lock(current, &flags);
576         rq->prev_clock_raw = sched_clock();
577         rq->clock_unstable_events++;
578         task_rq_unlock(rq, &flags);
579 }
580
581 /*
582  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
583  *
584  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
585  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
586  * the target CPU.
587  */
588 #ifdef CONFIG_SMP
589
590 #ifndef tsk_is_polling
591 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
592 #endif
593
594 static void resched_task(struct task_struct *p)
595 {
596         int cpu;
597
598         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
599
600         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
601                 return;
602
603         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
604
605         cpu = task_cpu(p);
606         if (cpu == smp_processor_id())
607                 return;
608
609         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
610         smp_mb();
611         if (!tsk_is_polling(p))
612                 smp_send_reschedule(cpu);
613 }
614
615 static void resched_cpu(int cpu)
616 {
617         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
618         unsigned long flags;
619
620         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
621                 return;
622         resched_task(cpu_curr(cpu));
623         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
624 }
625 #else
626 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
627 {
628         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
629         set_tsk_need_resched(p);
630 }
631 #endif
632
633 static u64 div64_likely32(u64 divident, unsigned long divisor)
634 {
635 #if BITS_PER_LONG == 32
636         if (likely(divident <= 0xffffffffULL))
637                 return (u32)divident / divisor;
638         do_div(divident, divisor);
639
640         return divident;
641 #else
642         return divident / divisor;
643 #endif
644 }
645
646 #if BITS_PER_LONG == 32
647 # define WMULT_CONST    (~0UL)
648 #else
649 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
650 #endif
651
652 #define WMULT_SHIFT     32
653
654 static unsigned long
655 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
656                 struct load_weight *lw)
657 {
658         u64 tmp;
659
660         if (unlikely(!lw->inv_weight))
661                 lw->inv_weight = WMULT_CONST / lw->weight;
662
663         tmp = (u64)delta_exec * weight;
664         /*
665          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
666          */
667         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST)) {
668                 tmp = ((tmp >> WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight)
669                                 >> (WMULT_SHIFT/2);
670         } else {
671                 tmp = (tmp * lw->inv_weight) >> WMULT_SHIFT;
672         }
673
674         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
675 }
676
677 static inline unsigned long
678 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
679 {
680         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
681 }
682
683 static void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
684 {
685         lw->weight += inc;
686         lw->inv_weight = 0;
687 }
688
689 static void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
690 {
691         lw->weight -= dec;
692         lw->inv_weight = 0;
693 }
694
695 /*
696  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
697  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
698  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
699  * scheduling class and "nice" value.  For SCHED_NORMAL tasks this is just a
700  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
701  * slice expiry etc.
702  */
703
704 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
705 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
706
707 /*
708  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
709  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
710  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
711  * that remained on nice 0.
712  *
713  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
714  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
715  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
716  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
717  * the relative distance between them is ~25%.)
718  */
719 static const int prio_to_weight[40] = {
720 /* -20 */ 88818, 71054, 56843, 45475, 36380, 29104, 23283, 18626, 14901, 11921,
721 /* -10 */  9537,  7629,  6103,  4883,  3906,  3125,  2500,  2000,  1600,  1280,
722 /*   0 */  NICE_0_LOAD /* 1024 */,
723 /*   1 */          819,   655,   524,   419,   336,   268,   215,   172,   137,
724 /*  10 */   110,    87,    70,    56,    45,    36,    29,    23,    18,    15,
725 };
726
727 /*
728  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
729  *
730  * In cases where the weight does not change often, we can use the
731  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
732  * into multiplications:
733  */
734 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
735 /* -20 */     48356,     60446,     75558,     94446,    118058,
736 /* -15 */    147573,    184467,    230589,    288233,    360285,
737 /* -10 */    450347,    562979,    703746,    879575,   1099582,
738 /*  -5 */   1374389,   1717986,   2147483,   2684354,   3355443,
739 /*   0 */   4194304,   5244160,   6557201,   8196502,  10250518,
740 /*   5 */  12782640,  16025997,  19976592,  24970740,  31350126,
741 /*  10 */  39045157,  49367440,  61356675,  76695844,  95443717,
742 /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
743 };
744
745 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
746
747 /*
748  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
749  * scheduling classes, without having to expose their internal data
750  * structures to the load-balancing proper:
751  */
752 struct rq_iterator {
753         void *arg;
754         struct task_struct *(*start)(void *);
755         struct task_struct *(*next)(void *);
756 };
757
758 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
759                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
760                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
761                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
762                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
763
764 #include "sched_stats.h"
765 #include "sched_rt.c"
766 #include "sched_fair.c"
767 #include "sched_idletask.c"
768 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
769 # include "sched_debug.c"
770 #endif
771
772 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
773
774 static void __update_curr_load(struct rq *rq, struct load_stat *ls)
775 {
776         if (rq->curr != rq->idle && ls->load.weight) {
777                 ls->delta_exec += ls->delta_stat;
778                 ls->delta_fair += calc_delta_fair(ls->delta_stat, &ls->load);
779                 ls->delta_stat = 0;
780         }
781 }
782
783 /*
784  * Update delta_exec, delta_fair fields for rq.
785  *
786  * delta_fair clock advances at a rate inversely proportional to
787  * total load (rq->ls.load.weight) on the runqueue, while
788  * delta_exec advances at the same rate as wall-clock (provided
789  * cpu is not idle).
790  *
791  * delta_exec / delta_fair is a measure of the (smoothened) load on this
792  * runqueue over any given interval. This (smoothened) load is used
793  * during load balance.
794  *
795  * This function is called /before/ updating rq->ls.load
796  * and when switching tasks.
797  */
798 static void update_curr_load(struct rq *rq, u64 now)
799 {
800         struct load_stat *ls = &rq->ls;
801         u64 start;
802
803         start = ls->load_update_start;
804         ls->load_update_start = now;
805         ls->delta_stat += now - start;
806         /*
807          * Stagger updates to ls->delta_fair. Very frequent updates
808          * can be expensive.
809          */
810         if (ls->delta_stat >= sysctl_sched_stat_granularity)
811                 __update_curr_load(rq, ls);
812 }
813
814 static inline void
815 inc_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p, u64 now)
816 {
817         update_curr_load(rq, now);
818         update_load_add(&rq->ls.load, p->se.load.weight);
819 }
820
821 static inline void
822 dec_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p, u64 now)
823 {
824         update_curr_load(rq, now);
825         update_load_sub(&rq->ls.load, p->se.load.weight);
826 }
827
828 static void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq, u64 now)
829 {
830         rq->nr_running++;
831         inc_load(rq, p, now);
832 }
833
834 static void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq, u64 now)
835 {
836         rq->nr_running--;
837         dec_load(rq, p, now);
838 }
839
840 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
841 {
842         task_rq(p)->cfs.wait_runtime -= p->se.wait_runtime;
843         p->se.wait_runtime = 0;
844
845         if (task_has_rt_policy(p)) {
846                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
847                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
848                 return;
849         }
850
851         /*
852          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
853          */
854         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
855                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
856                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
857                 return;
858         }
859
860         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
861         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
862 }
863
864 static void
865 enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup, u64 now)
866 {
867         sched_info_queued(p);
868         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup, now);
869         p->se.on_rq = 1;
870 }
871
872 static void
873 dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep, u64 now)
874 {
875         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep, now);
876         p->se.on_rq = 0;
877 }
878
879 /*
880  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
881  */
882 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
883 {
884         return p->static_prio;
885 }
886
887 /*
888  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
889  * without taking RT-inheritance into account. Might be
890  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
891  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
892  * estimator recalculates.
893  */
894 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
895 {
896         int prio;
897
898         if (task_has_rt_policy(p))
899                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
900         else
901                 prio = __normal_prio(p);
902         return prio;
903 }
904
905 /*
906  * Calculate the current priority, i.e. the priority
907  * taken into account by the scheduler. This value might
908  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
909  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
910  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
911  */
912 static int effective_prio(struct task_struct *p)
913 {
914         p->normal_prio = normal_prio(p);
915         /*
916          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
917          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
918          * to the normal priority:
919          */
920         if (!rt_prio(p->prio))
921                 return p->normal_prio;
922         return p->prio;
923 }
924
925 /*
926  * activate_task - move a task to the runqueue.
927  */
928 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
929 {
930         u64 now = rq_clock(rq);
931
932         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
933                 rq->nr_uninterruptible--;
934
935         enqueue_task(rq, p, wakeup, now);
936         inc_nr_running(p, rq, now);
937 }
938
939 /*
940  * activate_idle_task - move idle task to the _front_ of runqueue.
941  */
942 static inline void activate_idle_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
943 {
944         u64 now = rq_clock(rq);
945
946         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
947                 rq->nr_uninterruptible--;
948
949         enqueue_task(rq, p, 0, now);
950         inc_nr_running(p, rq, now);
951 }
952
953 /*
954  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
955  */
956 static void
957 deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep, u64 now)
958 {
959         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
960                 rq->nr_uninterruptible++;
961
962         dequeue_task(rq, p, sleep, now);
963         dec_nr_running(p, rq, now);
964 }
965
966 /**
967  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
968  * @p: the task in question.
969  */
970 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
971 {
972         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
973 }
974
975 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
976 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
977 {
978         return cpu_rq(cpu)->ls.load.weight;
979 }
980
981 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
982 {
983 #ifdef CONFIG_SMP
984         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
985         set_task_cfs_rq(p);
986 #endif
987 }
988
989 #ifdef CONFIG_SMP
990
991 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
992 {
993         int old_cpu = task_cpu(p);
994         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
995         u64 clock_offset, fair_clock_offset;
996
997         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
998         fair_clock_offset = old_rq->cfs.fair_clock - new_rq->cfs.fair_clock;
999
1000         if (p->se.wait_start_fair)
1001                 p->se.wait_start_fair -= fair_clock_offset;
1002         if (p->se.sleep_start_fair)
1003                 p->se.sleep_start_fair -= fair_clock_offset;
1004
1005 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1006         if (p->se.wait_start)
1007                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1008         if (p->se.sleep_start)
1009                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1010         if (p->se.block_start)
1011                 p->se.block_start -= clock_offset;
1012 #endif
1013
1014         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1015 }
1016
1017 struct migration_req {
1018         struct list_head list;
1019
1020         struct task_struct *task;
1021         int dest_cpu;
1022
1023         struct completion done;
1024 };
1025
1026 /*
1027  * The task's runqueue lock must be held.
1028  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1029  */
1030 static int
1031 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1032 {
1033         struct rq *rq = task_rq(p);
1034
1035         /*
1036          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1037          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1038          */
1039         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1040                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1041                 return 0;
1042         }
1043
1044         init_completion(&req->done);
1045         req->task = p;
1046         req->dest_cpu = dest_cpu;
1047         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1048
1049         return 1;
1050 }
1051
1052 /*
1053  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1054  *
1055  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1056  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1057  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1058  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1059  * waiting to become inactive.
1060  */
1061 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1062 {
1063         unsigned long flags;
1064         int running, on_rq;
1065         struct rq *rq;
1066
1067 repeat:
1068         /*
1069          * We do the initial early heuristics without holding
1070          * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1071          * the runqueue lock when things look like they will
1072          * work out!
1073          */
1074         rq = task_rq(p);
1075
1076         /*
1077          * If the task is actively running on another CPU
1078          * still, just relax and busy-wait without holding
1079          * any locks.
1080          *
1081          * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1082          * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1083          * But we don't care, since "task_running()" will
1084          * return false if the runqueue has changed and p
1085          * is actually now running somewhere else!
1086          */
1087         while (task_running(rq, p))
1088                 cpu_relax();
1089
1090         /*
1091          * Ok, time to look more closely! We need the rq
1092          * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1093          * just go back and repeat.
1094          */
1095         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1096         running = task_running(rq, p);
1097         on_rq = p->se.on_rq;
1098         task_rq_unlock(rq, &flags);
1099
1100         /*
1101          * Was it really running after all now that we
1102          * checked with the proper locks actually held?
1103          *
1104          * Oops. Go back and try again..
1105          */
1106         if (unlikely(running)) {
1107                 cpu_relax();
1108                 goto repeat;
1109         }
1110
1111         /*
1112          * It's not enough that it's not actively running,
1113          * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1114          * preempted!
1115          *
1116          * So if it wa still runnable (but just not actively
1117          * running right now), it's preempted, and we should
1118          * yield - it could be a while.
1119          */
1120         if (unlikely(on_rq)) {
1121                 yield();
1122                 goto repeat;
1123         }
1124
1125         /*
1126          * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1127          * runnable, which means that it will never become
1128          * running in the future either. We're all done!
1129          */
1130 }
1131
1132 /***
1133  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1134  * @p: the to-be-kicked thread
1135  *
1136  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1137  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1138  *
1139  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1140  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1141  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1142  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1143  * achieved as well.
1144  */
1145 void kick_process(struct task_struct *p)
1146 {
1147         int cpu;
1148
1149         preempt_disable();
1150         cpu = task_cpu(p);
1151         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1152                 smp_send_reschedule(cpu);
1153         preempt_enable();
1154 }
1155
1156 /*
1157  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1158  * according to the scheduling class and "nice" value.
1159  *
1160  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1161  * balance conservatively.
1162  */
1163 static inline unsigned long source_load(int cpu, int type)
1164 {
1165         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1166         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1167
1168         if (type == 0)
1169                 return total;
1170
1171         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1172 }
1173
1174 /*
1175  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1176  * according to the scheduling class and "nice" value.
1177  */
1178 static inline unsigned long target_load(int cpu, int type)
1179 {
1180         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1181         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1182
1183         if (type == 0)
1184                 return total;
1185
1186         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1187 }
1188
1189 /*
1190  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1191  */
1192 static inline unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1193 {
1194         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1195         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1196         unsigned long n = rq->nr_running;
1197
1198         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1199 }
1200
1201 /*
1202  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1203  * domain.
1204  */
1205 static struct sched_group *
1206 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1207 {
1208         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1209         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1210         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1211         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1212
1213         do {
1214                 unsigned long load, avg_load;
1215                 int local_group;
1216                 int i;
1217
1218                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1219                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1220                         goto nextgroup;
1221
1222                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1223
1224                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1225                 avg_load = 0;
1226
1227                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1228                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1229                         if (local_group)
1230                                 load = source_load(i, load_idx);
1231                         else
1232                                 load = target_load(i, load_idx);
1233
1234                         avg_load += load;
1235                 }
1236
1237                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1238                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1239                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1240
1241                 if (local_group) {
1242                         this_load = avg_load;
1243                         this = group;
1244                 } else if (avg_load < min_load) {
1245                         min_load = avg_load;
1246                         idlest = group;
1247                 }
1248 nextgroup:
1249                 group = group->next;
1250         } while (group != sd->groups);
1251
1252         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1253                 return NULL;
1254         return idlest;
1255 }
1256
1257 /*
1258  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1259  */
1260 static int
1261 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1262 {
1263         cpumask_t tmp;
1264         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1265         int idlest = -1;
1266         int i;
1267
1268         /* Traverse only the allowed CPUs */
1269         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1270
1271         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1272                 load = weighted_cpuload(i);
1273
1274                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1275                         min_load = load;
1276                         idlest = i;
1277                 }
1278         }
1279
1280         return idlest;
1281 }
1282
1283 /*
1284  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1285  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1286  * SD_BALANCE_EXEC.
1287  *
1288  * Balance, ie. select the least loaded group.
1289  *
1290  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1291  *
1292  * preempt must be disabled.
1293  */
1294 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1295 {
1296         struct task_struct *t = current;
1297         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1298
1299         for_each_domain(cpu, tmp) {
1300                 /*
1301                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1302                  */
1303                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1304                         break;
1305                 if (tmp->flags & flag)
1306                         sd = tmp;
1307         }
1308
1309         while (sd) {
1310                 cpumask_t span;
1311                 struct sched_group *group;
1312                 int new_cpu, weight;
1313
1314                 if (!(sd->flags & flag)) {
1315                         sd = sd->child;
1316                         continue;
1317                 }
1318
1319                 span = sd->span;
1320                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1321                 if (!group) {
1322                         sd = sd->child;
1323                         continue;
1324                 }
1325
1326                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1327                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1328                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1329                         sd = sd->child;
1330                         continue;
1331                 }
1332
1333                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1334                 cpu = new_cpu;
1335                 sd = NULL;
1336                 weight = cpus_weight(span);
1337                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1338                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1339                                 break;
1340                         if (tmp->flags & flag)
1341                                 sd = tmp;
1342                 }
1343                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1344         }
1345
1346         return cpu;
1347 }
1348
1349 #endif /* CONFIG_SMP */
1350
1351 /*
1352  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1353  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1354  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1355  * so we always favor a closer, idle cpu.
1356  *
1357  * Returns the CPU we should wake onto.
1358  */
1359 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1360 static int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1361 {
1362         cpumask_t tmp;
1363         struct sched_domain *sd;
1364         int i;
1365
1366         /*
1367          * If it is idle, then it is the best cpu to run this task.
1368          *
1369          * This cpu is also the best, if it has more than one task already.
1370          * Siblings must be also busy(in most cases) as they didn't already
1371          * pickup the extra load from this cpu and hence we need not check
1372          * sibling runqueue info. This will avoid the checks and cache miss
1373          * penalities associated with that.
1374          */
1375         if (idle_cpu(cpu) || cpu_rq(cpu)->nr_running > 1)
1376                 return cpu;
1377
1378         for_each_domain(cpu, sd) {
1379                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
1380                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
1381                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1382                                 if (idle_cpu(i))
1383                                         return i;
1384                         }
1385                 } else {
1386                         break;
1387                 }
1388         }
1389         return cpu;
1390 }
1391 #else
1392 static inline int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1393 {
1394         return cpu;
1395 }
1396 #endif
1397
1398 /***
1399  * try_to_wake_up - wake up a thread
1400  * @p: the to-be-woken-up thread
1401  * @state: the mask of task states that can be woken
1402  * @sync: do a synchronous wakeup?
1403  *
1404  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1405  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1406  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1407  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1408  * runnable without the overhead of this.
1409  *
1410  * returns failure only if the task is already active.
1411  */
1412 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1413 {
1414         int cpu, this_cpu, success = 0;
1415         unsigned long flags;
1416         long old_state;
1417         struct rq *rq;
1418 #ifdef CONFIG_SMP
1419         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1420         unsigned long load, this_load;
1421         int new_cpu;
1422 #endif
1423
1424         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1425         old_state = p->state;
1426         if (!(old_state & state))
1427                 goto out;
1428
1429         if (p->se.on_rq)
1430                 goto out_running;
1431
1432         cpu = task_cpu(p);
1433         this_cpu = smp_processor_id();
1434
1435 #ifdef CONFIG_SMP
1436         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1437                 goto out_activate;
1438
1439         new_cpu = cpu;
1440
1441         schedstat_inc(rq, ttwu_cnt);
1442         if (cpu == this_cpu) {
1443                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1444                 goto out_set_cpu;
1445         }
1446
1447         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1448                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1449                         schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1450                         this_sd = sd;
1451                         break;
1452                 }
1453         }
1454
1455         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
1456                 goto out_set_cpu;
1457
1458         /*
1459          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1460          */
1461         if (this_sd) {
1462                 int idx = this_sd->wake_idx;
1463                 unsigned int imbalance;
1464
1465                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1466
1467                 load = source_load(cpu, idx);
1468                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
1469
1470                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
1471
1472                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1473                         unsigned long tl = this_load;
1474                         unsigned long tl_per_task;
1475
1476                         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1477
1478                         /*
1479                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1480                          * effect of the currently running task from the load
1481                          * of the current CPU:
1482                          */
1483                         if (sync)
1484                                 tl -= current->se.load.weight;
1485
1486                         if ((tl <= load &&
1487                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1488                                100*(tl + p->se.load.weight) <= imbalance*load) {
1489                                 /*
1490                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1491                                  * p is cache cold in this domain, and
1492                                  * there is no bad imbalance.
1493                                  */
1494                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1495                                 goto out_set_cpu;
1496                         }
1497                 }
1498
1499                 /*
1500                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1501                  * limit is reached.
1502                  */
1503                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1504                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1505                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1506                                 goto out_set_cpu;
1507                         }
1508                 }
1509         }
1510
1511         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1512 out_set_cpu:
1513         new_cpu = wake_idle(new_cpu, p);
1514         if (new_cpu != cpu) {
1515                 set_task_cpu(p, new_cpu);
1516                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1517                 /* might preempt at this point */
1518                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1519                 old_state = p->state;
1520                 if (!(old_state & state))
1521                         goto out;
1522                 if (p->se.on_rq)
1523                         goto out_running;
1524
1525                 this_cpu = smp_processor_id();
1526                 cpu = task_cpu(p);
1527         }
1528
1529 out_activate:
1530 #endif /* CONFIG_SMP */
1531         activate_task(rq, p, 1);
1532         /*
1533          * Sync wakeups (i.e. those types of wakeups where the waker
1534          * has indicated that it will leave the CPU in short order)
1535          * don't trigger a preemption, if the woken up task will run on
1536          * this cpu. (in this case the 'I will reschedule' promise of
1537          * the waker guarantees that the freshly woken up task is going
1538          * to be considered on this CPU.)
1539          */
1540         if (!sync || cpu != this_cpu)
1541                 check_preempt_curr(rq, p);
1542         success = 1;
1543
1544 out_running:
1545         p->state = TASK_RUNNING;
1546 out:
1547         task_rq_unlock(rq, &flags);
1548
1549         return success;
1550 }
1551
1552 int fastcall wake_up_process(struct task_struct *p)
1553 {
1554         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1555                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1556 }
1557 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1558
1559 int fastcall wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1560 {
1561         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1562 }
1563
1564 /*
1565  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1566  * p is forked by current.
1567  *
1568  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1569  */
1570 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1571 {
1572         p->se.wait_start_fair           = 0;
1573         p->se.exec_start                = 0;
1574         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1575         p->se.delta_exec                = 0;
1576         p->se.delta_fair_run            = 0;
1577         p->se.delta_fair_sleep          = 0;
1578         p->se.wait_runtime              = 0;
1579         p->se.sleep_start_fair          = 0;
1580
1581 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1582         p->se.wait_start                = 0;
1583         p->se.sum_wait_runtime          = 0;
1584         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
1585         p->se.sleep_start               = 0;
1586         p->se.block_start               = 0;
1587         p->se.sleep_max                 = 0;
1588         p->se.block_max                 = 0;
1589         p->se.exec_max                  = 0;
1590         p->se.wait_max                  = 0;
1591         p->se.wait_runtime_overruns     = 0;
1592         p->se.wait_runtime_underruns    = 0;
1593 #endif
1594
1595         INIT_LIST_HEAD(&p->run_list);
1596         p->se.on_rq = 0;
1597
1598 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1599         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1600 #endif
1601
1602         /*
1603          * We mark the process as running here, but have not actually
1604          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1605          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1606          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1607          */
1608         p->state = TASK_RUNNING;
1609 }
1610
1611 /*
1612  * fork()/clone()-time setup:
1613  */
1614 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1615 {
1616         int cpu = get_cpu();
1617
1618         __sched_fork(p);
1619
1620 #ifdef CONFIG_SMP
1621         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1622 #endif
1623         __set_task_cpu(p, cpu);
1624
1625         /*
1626          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1627          */
1628         p->prio = current->normal_prio;
1629
1630 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1631         if (likely(sched_info_on()))
1632                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1633 #endif
1634 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1635         p->oncpu = 0;
1636 #endif
1637 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1638         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1639         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1640 #endif
1641         put_cpu();
1642 }
1643
1644 /*
1645  * After fork, child runs first. (default) If set to 0 then
1646  * parent will (try to) run first.
1647  */
1648 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_child_runs_first = 1;
1649
1650 /*
1651  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1652  *
1653  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1654  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1655  * on the runqueue and wakes it.
1656  */
1657 void fastcall wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1658 {
1659         unsigned long flags;
1660         struct rq *rq;
1661         int this_cpu;
1662         u64 now;
1663
1664         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1665         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1666         this_cpu = smp_processor_id(); /* parent's CPU */
1667         now = rq_clock(rq);
1668
1669         p->prio = effective_prio(p);
1670
1671         if (!p->sched_class->task_new || !sysctl_sched_child_runs_first ||
1672                         (clone_flags & CLONE_VM) || task_cpu(p) != this_cpu ||
1673                         !current->se.on_rq) {
1674
1675                 activate_task(rq, p, 0);
1676         } else {
1677                 /*
1678                  * Let the scheduling class do new task startup
1679                  * management (if any):
1680                  */
1681                 p->sched_class->task_new(rq, p, now);
1682                 inc_nr_running(p, rq, now);
1683         }
1684         check_preempt_curr(rq, p);
1685         task_rq_unlock(rq, &flags);
1686 }
1687
1688 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1689
1690 /**
1691  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
1692  * @notifier: notifier struct to register
1693  */
1694 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1695 {
1696         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1697 }
1698 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1699
1700 /**
1701  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1702  * @notifier: notifier struct to unregister
1703  *
1704  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1705  */
1706 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1707 {
1708         hlist_del(&notifier->link);
1709 }
1710 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1711
1712 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1713 {
1714         struct preempt_notifier *notifier;
1715         struct hlist_node *node;
1716
1717         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1718                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1719 }
1720
1721 static void
1722 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1723                                  struct task_struct *next)
1724 {
1725         struct preempt_notifier *notifier;
1726         struct hlist_node *node;
1727
1728         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1729                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1730 }
1731
1732 #else
1733
1734 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1735 {
1736 }
1737
1738 static void
1739 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1740                                  struct task_struct *next)
1741 {
1742 }
1743
1744 #endif
1745
1746 /**
1747  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1748  * @rq: the runqueue preparing to switch
1749  * @prev: the current task that is being switched out
1750  * @next: the task we are going to switch to.
1751  *
1752  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1753  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1754  * switch.
1755  *
1756  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1757  * hooks.
1758  */
1759 static inline void
1760 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1761                     struct task_struct *next)
1762 {
1763         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1764         prepare_lock_switch(rq, next);
1765         prepare_arch_switch(next);
1766 }
1767
1768 /**
1769  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1770  * @rq: runqueue associated with task-switch
1771  * @prev: the thread we just switched away from.
1772  *
1773  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1774  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1775  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1776  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1777  *
1778  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1779  * so, we finish that here outside of the runqueue lock.  (Doing it
1780  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1781  * details.)
1782  */
1783 static inline void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1784         __releases(rq->lock)
1785 {
1786         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1787         long prev_state;
1788
1789         rq->prev_mm = NULL;
1790
1791         /*
1792          * A task struct has one reference for the use as "current".
1793          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1794          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1795          * the scheduled task must drop that reference.
1796          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1797          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1798          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1799          * be dropped twice.
1800          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1801          */
1802         prev_state = prev->state;
1803         finish_arch_switch(prev);
1804         finish_lock_switch(rq, prev);
1805         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1806         if (mm)
1807                 mmdrop(mm);
1808         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1809                 /*
1810                  * Remove function-return probe instances associated with this
1811                  * task and put them back on the free list.
1812                  */
1813                 kprobe_flush_task(prev);
1814                 put_task_struct(prev);
1815         }
1816 }
1817
1818 /**
1819  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1820  * @prev: the thread we just switched away from.
1821  */
1822 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1823         __releases(rq->lock)
1824 {
1825         struct rq *rq = this_rq();
1826
1827         finish_task_switch(rq, prev);
1828 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1829         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1830         preempt_enable();
1831 #endif
1832         if (current->set_child_tid)
1833                 put_user(current->pid, current->set_child_tid);
1834 }
1835
1836 /*
1837  * context_switch - switch to the new MM and the new
1838  * thread's register state.
1839  */
1840 static inline void
1841 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1842                struct task_struct *next)
1843 {
1844         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1845
1846         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1847         mm = next->mm;
1848         oldmm = prev->active_mm;
1849         /*
1850          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1851          * combine the page table reload and the switch backend into
1852          * one hypercall.
1853          */
1854         arch_enter_lazy_cpu_mode();
1855
1856         if (unlikely(!mm)) {
1857                 next->active_mm = oldmm;
1858                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1859                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1860         } else
1861                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1862
1863         if (unlikely(!prev->mm)) {
1864                 prev->active_mm = NULL;
1865                 rq->prev_mm = oldmm;
1866         }
1867         /*
1868          * Since the runqueue lock will be released by the next
1869          * task (which is an invalid locking op but in the case
1870          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1871          * do an early lockdep release here:
1872          */
1873 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1874         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1875 #endif
1876
1877         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1878         switch_to(prev, next, prev);
1879
1880         barrier();
1881         /*
1882          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
1883          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
1884          * frame will be invalid.
1885          */
1886         finish_task_switch(this_rq(), prev);
1887 }
1888
1889 /*
1890  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1891  *
1892  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1893  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1894  * number of context switches performed since bootup.
1895  */
1896 unsigned long nr_running(void)
1897 {
1898         unsigned long i, sum = 0;
1899
1900         for_each_online_cpu(i)
1901                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1902
1903         return sum;
1904 }
1905
1906 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1907 {
1908         unsigned long i, sum = 0;
1909
1910         for_each_possible_cpu(i)
1911                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1912
1913         /*
1914          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1915          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1916          */
1917         if (unlikely((long)sum < 0))
1918                 sum = 0;
1919
1920         return sum;
1921 }
1922
1923 unsigned long long nr_context_switches(void)
1924 {
1925         int i;
1926         unsigned long long sum = 0;
1927
1928         for_each_possible_cpu(i)
1929                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1930
1931         return sum;
1932 }
1933
1934 unsigned long nr_iowait(void)
1935 {
1936         unsigned long i, sum = 0;
1937
1938         for_each_possible_cpu(i)
1939                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1940
1941         return sum;
1942 }
1943
1944 unsigned long nr_active(void)
1945 {
1946         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
1947
1948         for_each_online_cpu(i) {
1949                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
1950                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1951         }
1952
1953         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
1954                 uninterruptible = 0;
1955
1956         return running + uninterruptible;
1957 }
1958
1959 /*
1960  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
1961  * scheduler tick (TICK_NSEC).
1962  */
1963 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
1964 {
1965         u64 fair_delta64, exec_delta64, idle_delta64, sample_interval64, tmp64;
1966         unsigned long total_load = this_rq->ls.load.weight;
1967         unsigned long this_load =  total_load;
1968         struct load_stat *ls = &this_rq->ls;
1969         u64 now = __rq_clock(this_rq);
1970         int i, scale;
1971
1972         this_rq->nr_load_updates++;
1973         if (unlikely(!(sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_PRECISE_CPU_LOAD)))
1974                 goto do_avg;
1975
1976         /* Update delta_fair/delta_exec fields first */
1977         update_curr_load(this_rq, now);
1978
1979         fair_delta64 = ls->delta_fair + 1;
1980         ls->delta_fair = 0;
1981
1982         exec_delta64 = ls->delta_exec + 1;
1983         ls->delta_exec = 0;
1984
1985         sample_interval64 = now - ls->load_update_last;
1986         ls->load_update_last = now;
1987
1988         if ((s64)sample_interval64 < (s64)TICK_NSEC)
1989                 sample_interval64 = TICK_NSEC;
1990
1991         if (exec_delta64 > sample_interval64)
1992                 exec_delta64 = sample_interval64;
1993
1994         idle_delta64 = sample_interval64 - exec_delta64;
1995
1996         tmp64 = div64_64(SCHED_LOAD_SCALE * exec_delta64, fair_delta64);
1997         tmp64 = div64_64(tmp64 * exec_delta64, sample_interval64);
1998
1999         this_load = (unsigned long)tmp64;
2000
2001 do_avg:
2002
2003         /* Update our load: */
2004         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2005                 unsigned long old_load, new_load;
2006
2007                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2008
2009                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2010                 new_load = this_load;
2011
2012                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2013         }
2014 }
2015
2016 #ifdef CONFIG_SMP
2017
2018 /*
2019  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2020  *
2021  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2022  * you need to do so manually before calling.
2023  */
2024 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2025         __acquires(rq1->lock)
2026         __acquires(rq2->lock)
2027 {
2028         BUG_ON(!irqs_disabled());
2029         if (rq1 == rq2) {
2030                 spin_lock(&rq1->lock);
2031                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2032         } else {
2033                 if (rq1 < rq2) {
2034                         spin_lock(&rq1->lock);
2035                         spin_lock(&rq2->lock);
2036                 } else {
2037                         spin_lock(&rq2->lock);
2038                         spin_lock(&rq1->lock);
2039                 }
2040         }
2041 }
2042
2043 /*
2044  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2045  *
2046  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2047  * you need to do so manually after calling.
2048  */
2049 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2050         __releases(rq1->lock)
2051         __releases(rq2->lock)
2052 {
2053         spin_unlock(&rq1->lock);
2054         if (rq1 != rq2)
2055                 spin_unlock(&rq2->lock);
2056         else
2057                 __release(rq2->lock);
2058 }
2059
2060 /*
2061  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2062  */
2063 static void double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2064         __releases(this_rq->lock)
2065         __acquires(busiest->lock)
2066         __acquires(this_rq->lock)
2067 {
2068         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2069                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2070                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2071                 BUG_ON(1);
2072         }
2073         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2074                 if (busiest < this_rq) {
2075                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2076                         spin_lock(&busiest->lock);
2077                         spin_lock(&this_rq->lock);
2078                 } else
2079                         spin_lock(&busiest->lock);
2080         }
2081 }
2082
2083 /*
2084  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2085  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2086  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu.  Then
2087  * the cpu_allowed mask is restored.
2088  */
2089 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2090 {
2091         struct migration_req req;
2092         unsigned long flags;
2093         struct rq *rq;
2094
2095         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2096         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2097             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2098                 goto out;
2099
2100         /* force the process onto the specified CPU */
2101         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2102                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2103                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2104
2105                 get_task_struct(mt);
2106                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2107                 wake_up_process(mt);
2108                 put_task_struct(mt);
2109                 wait_for_completion(&req.done);
2110
2111                 return;
2112         }
2113 out:
2114         task_rq_unlock(rq, &flags);
2115 }
2116
2117 /*
2118  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2119  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2120  */
2121 void sched_exec(void)
2122 {
2123         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2124         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2125         put_cpu();
2126         if (new_cpu != this_cpu)
2127                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2128 }
2129
2130 /*
2131  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2132  * Both runqueues must be locked.
2133  */
2134 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2135                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2136 {
2137         deactivate_task(src_rq, p, 0, rq_clock(src_rq));
2138         set_task_cpu(p, this_cpu);
2139         activate_task(this_rq, p, 0);
2140         /*
2141          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2142          * to be always true for them.
2143          */
2144         check_preempt_curr(this_rq, p);
2145 }
2146
2147 /*
2148  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2149  */
2150 static
2151 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2152                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2153                      int *all_pinned)
2154 {
2155         /*
2156          * We do not migrate tasks that are:
2157          * 1) running (obviously), or
2158          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2159          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2160          */
2161         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed))
2162                 return 0;
2163         *all_pinned = 0;
2164
2165         if (task_running(rq, p))
2166                 return 0;
2167
2168         /*
2169          * Aggressive migration if too many balance attempts have failed:
2170          */
2171         if (sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries)
2172                 return 1;
2173
2174         return 1;
2175 }
2176
2177 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2178                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
2179                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2180                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
2181                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2182 {
2183         int pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2184         struct task_struct *p;
2185         long rem_load_move = max_load_move;
2186
2187         if (max_nr_move == 0 || max_load_move == 0)
2188                 goto out;
2189
2190         pinned = 1;
2191
2192         /*
2193          * Start the load-balancing iterator:
2194          */
2195         p = iterator->start(iterator->arg);
2196 next:
2197         if (!p)
2198                 goto out;
2199         /*
2200          * To help distribute high priority tasks accross CPUs we don't
2201          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2202          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2203          */
2204         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2205                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2206         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2207             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2208                 p = iterator->next(iterator->arg);
2209                 goto next;
2210         }
2211
2212         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2213         pulled++;
2214         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2215
2216         /*
2217          * We only want to steal up to the prescribed number of tasks
2218          * and the prescribed amount of weighted load.
2219          */
2220         if (pulled < max_nr_move && rem_load_move > 0) {
2221                 if (p->prio < *this_best_prio)
2222                         *this_best_prio = p->prio;
2223                 p = iterator->next(iterator->arg);
2224                 goto next;
2225         }
2226 out:
2227         /*
2228          * Right now, this is the only place pull_task() is called,
2229          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2230          * inside pull_task().
2231          */
2232         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2233
2234         if (all_pinned)
2235                 *all_pinned = pinned;
2236         *load_moved = max_load_move - rem_load_move;
2237         return pulled;
2238 }
2239
2240 /*
2241  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2242  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2243  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2244  *
2245  * Called with both runqueues locked.
2246  */
2247 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2248                       unsigned long max_load_move,
2249                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2250                       int *all_pinned)
2251 {
2252         struct sched_class *class = sched_class_highest;
2253         unsigned long total_load_moved = 0;
2254         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2255
2256         do {
2257                 total_load_moved +=
2258                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2259                                 ULONG_MAX, max_load_move - total_load_moved,
2260                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2261                 class = class->next;
2262         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2263
2264         return total_load_moved > 0;
2265 }
2266
2267 /*
2268  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2269  * part of active balancing operations within "domain".
2270  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2271  *
2272  * Called with both runqueues locked.
2273  */
2274 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2275                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2276 {
2277         struct sched_class *class;
2278         int this_best_prio = MAX_PRIO;
2279
2280         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2281                 if (class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2282                                         1, ULONG_MAX, sd, idle, NULL,
2283                                         &this_best_prio))
2284                         return 1;
2285
2286         return 0;
2287 }
2288
2289 /*
2290  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2291  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2292  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2293  */
2294 static struct sched_group *
2295 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2296                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2297                    int *sd_idle, cpumask_t *cpus, int *balance)
2298 {
2299         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2300         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2301         unsigned long max_pull;
2302         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2303         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2304         int load_idx;
2305 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2306         int power_savings_balance = 1;
2307         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2308         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2309         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2310 #endif
2311
2312         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2313         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2314         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2315         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2316                 load_idx = sd->busy_idx;
2317         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2318                 load_idx = sd->newidle_idx;
2319         else
2320                 load_idx = sd->idle_idx;
2321
2322         do {
2323                 unsigned long load, group_capacity;
2324                 int local_group;
2325                 int i;
2326                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2327                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2328
2329                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2330
2331                 if (local_group)
2332                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2333
2334                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2335                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2336
2337                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2338                         struct rq *rq;
2339
2340                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2341                                 continue;
2342
2343                         rq = cpu_rq(i);
2344
2345                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2346                                 *sd_idle = 0;
2347
2348                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2349                         if (local_group) {
2350                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2351                                         first_idle_cpu = 1;
2352                                         balance_cpu = i;
2353                                 }
2354
2355                                 load = target_load(i, load_idx);
2356                         } else
2357                                 load = source_load(i, load_idx);
2358
2359                         avg_load += load;
2360                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2361                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2362                 }
2363
2364                 /*
2365                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2366                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2367                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2368                  * to do the newly idle load balance.
2369                  */
2370                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2371                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2372                         *balance = 0;
2373                         goto ret;
2374                 }
2375
2376                 total_load += avg_load;
2377                 total_pwr += group->__cpu_power;
2378
2379                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2380                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2381                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2382
2383                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2384
2385                 if (local_group) {
2386                         this_load = avg_load;
2387                         this = group;
2388                         this_nr_running = sum_nr_running;
2389                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2390                 } else if (avg_load > max_load &&
2391                            sum_nr_running > group_capacity) {
2392                         max_load = avg_load;
2393                         busiest = group;
2394                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2395                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2396                 }
2397
2398 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2399                 /*
2400                  * Busy processors will not participate in power savings
2401                  * balance.
2402                  */
2403                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2404                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2405                         goto group_next;
2406
2407                 /*
2408                  * If the local group is idle or completely loaded
2409                  * no need to do power savings balance at this domain
2410                  */
2411                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2412                                     !this_nr_running))
2413                         power_savings_balance = 0;
2414
2415                 /*
2416                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2417                  * don't include that group in power savings calculations
2418                  */
2419                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2420                     || !sum_nr_running)
2421                         goto group_next;
2422
2423                 /*
2424                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2425                  * This is the group from where we need to pick up the load
2426                  * for saving power
2427                  */
2428                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2429                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2430                      first_cpu(group->cpumask) <
2431                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2432                         group_min = group;
2433                         min_nr_running = sum_nr_running;
2434                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2435                                                 sum_nr_running;
2436                 }
2437
2438                 /*
2439                  * Calculate the group which is almost near its
2440                  * capacity but still has some space to pick up some load
2441                  * from other group and save more power
2442                  */
2443                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2444                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2445                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2446                              first_cpu(group->cpumask) >
2447                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2448                                 group_leader = group;
2449                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2450                         }
2451                 }
2452 group_next:
2453 #endif
2454                 group = group->next;
2455         } while (group != sd->groups);
2456
2457         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2458                 goto out_balanced;
2459
2460         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2461
2462         if (this_load >= avg_load ||
2463                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2464                 goto out_balanced;
2465
2466         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2467         /*
2468          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2469          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2470          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2471          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2472          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2473          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2474          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2475          * by pulling tasks to us.  Be careful of negative numbers as they'll
2476          * appear as very large values with unsigned longs.
2477          */
2478         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2479                 goto out_balanced;
2480
2481         /*
2482          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2483          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2484          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2485          */
2486         if (max_load < avg_load) {
2487                 *imbalance = 0;
2488                 goto small_imbalance;
2489         }
2490
2491         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2492         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2493
2494         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2495         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2496                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2497                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2498
2499         /*
2500          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2501          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2502          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2503          * moved
2504          */
2505         if (*imbalance + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ < busiest_load_per_task/2) {
2506                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2507                 unsigned int imbn;
2508
2509 small_imbalance:
2510                 pwr_move = pwr_now = 0;
2511                 imbn = 2;
2512                 if (this_nr_running) {
2513                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2514                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2515                                 imbn = 1;
2516                 } else
2517                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2518
2519                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
2520                                         busiest_load_per_task * imbn) {
2521                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2522                         return busiest;
2523                 }
2524
2525                 /*
2526                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2527                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2528                  * moving them.
2529                  */
2530
2531                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2532                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2533                 pwr_now += this->__cpu_power *
2534                                 min(this_load_per_task, this_load);
2535                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2536
2537                 /* Amount of load we'd subtract */
2538                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2539                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2540                 if (max_load > tmp)
2541                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2542                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2543
2544                 /* Amount of load we'd add */
2545                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2546                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2547                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2548                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2549                 else
2550                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2551                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2552                 pwr_move += this->__cpu_power *
2553                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2554                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2555
2556                 /* Move if we gain throughput */
2557                 if (pwr_move <= pwr_now)
2558                         goto out_balanced;
2559
2560                 *imbalance = busiest_load_per_task;
2561         }
2562
2563         return busiest;
2564
2565 out_balanced:
2566 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2567         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2568                 goto ret;
2569
2570         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2571                 *imbalance = min_load_per_task;
2572                 return group_min;
2573         }
2574 #endif
2575 ret:
2576         *imbalance = 0;
2577         return NULL;
2578 }
2579
2580 /*
2581  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2582  */
2583 static struct rq *
2584 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
2585                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2586 {
2587         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2588         unsigned long max_load = 0;
2589         int i;
2590
2591         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2592                 unsigned long wl;
2593
2594                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2595                         continue;
2596
2597                 rq = cpu_rq(i);
2598                 wl = weighted_cpuload(i);
2599
2600                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
2601                         continue;
2602
2603                 if (wl > max_load) {
2604                         max_load = wl;
2605                         busiest = rq;
2606                 }
2607         }
2608
2609         return busiest;
2610 }
2611
2612 /*
2613  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2614  * so long as it is large enough.
2615  */
2616 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2617
2618 /*
2619  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2620  * tasks if there is an imbalance.
2621  */
2622 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2623                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2624                         int *balance)
2625 {
2626         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2627         struct sched_group *group;
2628         unsigned long imbalance;
2629         struct rq *busiest;
2630         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2631         unsigned long flags;
2632
2633         /*
2634          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2635          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2636          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
2637          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2638          */
2639         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2640             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2641                 sd_idle = 1;
2642
2643         schedstat_inc(sd, lb_cnt[idle]);
2644
2645 redo:
2646         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
2647                                    &cpus, balance);
2648
2649         if (*balance == 0)
2650                 goto out_balanced;
2651
2652         if (!group) {
2653                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2654                 goto out_balanced;
2655         }
2656
2657         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
2658         if (!busiest) {
2659                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2660                 goto out_balanced;
2661         }
2662
2663         BUG_ON(busiest == this_rq);
2664
2665         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2666
2667         ld_moved = 0;
2668         if (busiest->nr_running > 1) {
2669                 /*
2670                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2671                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2672                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
2673                  * correctly treated as an imbalance.
2674                  */
2675                 local_irq_save(flags);
2676                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2677                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2678                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2679                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2680                 local_irq_restore(flags);
2681
2682                 /*
2683                  * some other cpu did the load balance for us.
2684                  */
2685                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
2686                         resched_cpu(this_cpu);
2687
2688                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2689                 if (unlikely(all_pinned)) {
2690                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2691                         if (!cpus_empty(cpus))
2692                                 goto redo;
2693                         goto out_balanced;
2694                 }
2695         }
2696
2697         if (!ld_moved) {
2698                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2699                 sd->nr_balance_failed++;
2700
2701                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
2702
2703                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
2704
2705                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2706                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2707                          */
2708                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
2709                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2710                                 all_pinned = 1;
2711                                 goto out_one_pinned;
2712                         }
2713
2714                         if (!busiest->active_balance) {
2715                                 busiest->active_balance = 1;
2716                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2717                                 active_balance = 1;
2718                         }
2719                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2720                         if (active_balance)
2721                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2722
2723                         /*
2724                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2725                          * counter.
2726                          */
2727                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2728                 }
2729         } else
2730                 sd->nr_balance_failed = 0;
2731
2732         if (likely(!active_balance)) {
2733                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2734                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2735         } else {
2736                 /*
2737                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2738                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2739                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2740                  * move_tasks).
2741                  */
2742                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2743                         sd->balance_interval *= 2;
2744         }
2745
2746         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2747             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2748                 return -1;
2749         return ld_moved;
2750
2751 out_balanced:
2752         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
2753
2754         sd->nr_balance_failed = 0;
2755
2756 out_one_pinned:
2757         /* tune up the balancing interval */
2758         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
2759                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
2760                 sd->balance_interval *= 2;
2761
2762         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2763             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2764                 return -1;
2765         return 0;
2766 }
2767
2768 /*
2769  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2770  * tasks if there is an imbalance.
2771  *
2772  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
2773  * this_rq is locked.
2774  */
2775 static int
2776 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
2777 {
2778         struct sched_group *group;
2779         struct rq *busiest = NULL;
2780         unsigned long imbalance;
2781         int ld_moved = 0;
2782         int sd_idle = 0;
2783         int all_pinned = 0;
2784         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2785
2786         /*
2787          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2788          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2789          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2790          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2791          */
2792         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2793             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2794                 sd_idle = 1;
2795
2796         schedstat_inc(sd, lb_cnt[CPU_NEWLY_IDLE]);
2797 redo:
2798         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
2799                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
2800         if (!group) {
2801                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
2802                 goto out_balanced;
2803         }
2804
2805         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance,
2806                                 &cpus);
2807         if (!busiest) {
2808                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
2809                 goto out_balanced;
2810         }
2811
2812         BUG_ON(busiest == this_rq);
2813
2814         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
2815
2816         ld_moved = 0;
2817         if (busiest->nr_running > 1) {
2818                 /* Attempt to move tasks */
2819                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
2820                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2821                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
2822                                         &all_pinned);
2823                 spin_unlock(&busiest->lock);
2824
2825                 if (unlikely(all_pinned)) {
2826                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2827                         if (!cpus_empty(cpus))
2828                                 goto redo;
2829                 }
2830         }
2831
2832         if (!ld_moved) {
2833                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
2834                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2835                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2836                         return -1;
2837         } else
2838                 sd->nr_balance_failed = 0;
2839
2840         return ld_moved;
2841
2842 out_balanced:
2843         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
2844         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2845             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2846                 return -1;
2847         sd->nr_balance_failed = 0;
2848
2849         return 0;
2850 }
2851
2852 /*
2853  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
2854  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
2855  */
2856 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
2857 {
2858         struct sched_domain *sd;
2859         int pulled_task = -1;
2860         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
2861
2862         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2863                 unsigned long interval;
2864
2865                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2866                         continue;
2867
2868                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
2869                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
2870                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
2871                                                                 this_rq, sd);
2872
2873                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
2874                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
2875                         next_balance = sd->last_balance + interval;
2876                 if (pulled_task)
2877                         break;
2878         }
2879         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
2880                 /*
2881                  * We are going idle. next_balance may be set based on
2882                  * a busy processor. So reset next_balance.
2883                  */
2884                 this_rq->next_balance = next_balance;
2885         }
2886 }
2887
2888 /*
2889  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
2890  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
2891  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
2892  * logical imbalances.
2893  *
2894  * Called with busiest_rq locked.
2895  */
2896 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
2897 {
2898         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
2899         struct sched_domain *sd;
2900         struct rq *target_rq;
2901
2902         /* Is there any task to move? */
2903         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
2904                 return;
2905
2906         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
2907
2908         /*
2909          * This condition is "impossible", if it occurs
2910          * we need to fix it.  Originally reported by
2911          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
2912          */
2913         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
2914
2915         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
2916         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
2917
2918         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
2919         for_each_domain(target_cpu, sd) {
2920                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
2921                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
2922                                 break;
2923         }
2924
2925         if (likely(sd)) {
2926                 schedstat_inc(sd, alb_cnt);
2927
2928                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
2929                                   sd, CPU_IDLE))
2930                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
2931                 else
2932                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
2933         }
2934         spin_unlock(&target_rq->lock);
2935 }
2936
2937 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2938 static struct {
2939         atomic_t load_balancer;
2940         cpumask_t  cpu_mask;
2941 } nohz ____cacheline_aligned = {
2942         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
2943         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
2944 };
2945
2946 /*
2947  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
2948  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
2949  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
2950  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
2951  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
2952  * arrives...
2953  *
2954  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
2955  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
2956  * nohz.cpu_mask..
2957  *
2958  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
2959  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
2960  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
2961  * there is no need for ilb owner.
2962  *
2963  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
2964  * next busy scheduler_tick()
2965  */
2966 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
2967 {
2968         int cpu = smp_processor_id();
2969
2970         if (stop_tick) {
2971                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
2972                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
2973
2974                 /*
2975                  * If we are going offline and still the leader, give up!
2976                  */
2977                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
2978                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
2979                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
2980                                 BUG();
2981                         return 0;
2982                 }
2983
2984                 /* time for ilb owner also to sleep */
2985                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
2986                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2987                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
2988                         return 0;
2989                 }
2990
2991                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
2992                         /* make me the ilb owner */
2993                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
2994                                 return 1;
2995                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2996                         return 1;
2997         } else {
2998                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
2999                         return 0;
3000
3001                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3002
3003                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3004                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3005                                 BUG();
3006         }
3007         return 0;
3008 }
3009 #endif
3010
3011 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3012
3013 /*
3014  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3015  * and initiates a balancing operation if so.
3016  *
3017  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3018  */
3019 static inline void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3020 {
3021         int balance = 1;
3022         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3023         unsigned long interval;
3024         struct sched_domain *sd;
3025         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3026         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3027
3028         for_each_domain(cpu, sd) {
3029                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3030                         continue;
3031
3032                 interval = sd->balance_interval;
3033                 if (idle != CPU_IDLE)
3034                         interval *= sd->busy_factor;
3035
3036                 /* scale ms to jiffies */
3037                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3038                 if (unlikely(!interval))
3039                         interval = 1;
3040                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3041                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3042
3043
3044                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3045                         if (!spin_trylock(&balancing))
3046                                 goto out;
3047                 }
3048
3049                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3050                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3051                                 /*
3052                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3053                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3054                                  * not idle.
3055                                  */
3056                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3057                         }
3058                         sd->last_balance = jiffies;
3059                 }
3060                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3061                         spin_unlock(&balancing);
3062 out:
3063                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3064                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3065
3066                 /*
3067                  * Stop the load balance at this level. There is another
3068                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3069                  * actively.
3070                  */
3071                 if (!balance)
3072                         break;
3073         }
3074         rq->next_balance = next_balance;
3075 }
3076
3077 /*
3078  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3079  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3080  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3081  */
3082 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3083 {
3084         int this_cpu = smp_processor_id();
3085         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3086         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3087                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3088
3089         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3090
3091 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3092         /*
3093          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3094          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3095          * stopped.
3096          */
3097         if (this_rq->idle_at_tick &&
3098             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3099                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3100                 struct rq *rq;
3101                 int balance_cpu;
3102
3103                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3104                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3105                         /*
3106                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3107                          * work being done for other cpus. Next load
3108                          * balancing owner will pick it up.
3109                          */
3110                         if (need_resched())
3111                                 break;
3112
3113                         rebalance_domains(balance_cpu, SCHED_IDLE);
3114
3115                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3116                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3117                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3118                 }
3119         }
3120 #endif
3121 }
3122
3123 /*
3124  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3125  *
3126  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3127  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3128  * if the whole system is idle.
3129  */
3130 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3131 {
3132 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3133         /*
3134          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3135          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3136          * load balancer.
3137          */
3138         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3139                 rq->in_nohz_recently = 0;
3140
3141                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3142                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3143                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3144                 }
3145
3146                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3147                         /*
3148                          * simple selection for now: Nominate the
3149                          * first cpu in the nohz list to be the next
3150                          * ilb owner.
3151                          *
3152                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3153                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3154                          */
3155                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3156
3157                         if (ilb != NR_CPUS)
3158                                 resched_cpu(ilb);
3159                 }
3160         }
3161
3162         /*
3163          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3164          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3165          */
3166         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3167             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3168                 resched_cpu(cpu);
3169                 return;
3170         }
3171
3172         /*
3173          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3174          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3175          */
3176         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3177             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3178                 return;
3179 #endif
3180         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3181                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3182 }
3183
3184 #else   /* CONFIG_SMP */
3185
3186 /*
3187  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3188  */
3189 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3190 {
3191 }
3192
3193 /* Avoid "used but not defined" warning on UP */
3194 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3195                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
3196                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3197                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
3198                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3199 {
3200         *load_moved = 0;
3201
3202         return 0;
3203 }
3204
3205 #endif
3206
3207 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3208
3209 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3210
3211 /*
3212  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3213  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3214  */
3215 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3216 {
3217         unsigned long flags;
3218         u64 ns, delta_exec;
3219         struct rq *rq;
3220
3221         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3222         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3223         if (rq->curr == p) {
3224                 delta_exec = rq_clock(rq) - p->se.exec_start;
3225                 if ((s64)delta_exec > 0)
3226                         ns += delta_exec;
3227         }
3228         task_rq_unlock(rq, &flags);
3229
3230         return ns;
3231 }
3232
3233 /*
3234  * Account user cpu time to a process.
3235  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3236  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3237  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3238  */
3239 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3240 {
3241         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3242         cputime64_t tmp;
3243
3244         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3245
3246         /* Add user time to cpustat. */
3247         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3248         if (TASK_NICE(p) > 0)
3249                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3250         else
3251                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3252 }
3253
3254 /*
3255  * Account system cpu time to a process.
3256  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3257  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3258  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3259  */
3260 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3261                          cputime_t cputime)
3262 {
3263         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3264         struct rq *rq = this_rq();
3265         cputime64_t tmp;
3266
3267         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3268
3269         /* Add system time to cpustat. */
3270         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3271         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3272                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3273         else if (softirq_count())
3274                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3275         else if (p != rq->idle)
3276                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3277         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3278                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3279         else
3280                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3281         /* Account for system time used */
3282         acct_update_integrals(p);
3283 }
3284
3285 /*
3286  * Account for involuntary wait time.
3287  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3288  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3289  */
3290 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3291 {
3292         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3293         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3294         struct rq *rq = this_rq();
3295
3296         if (p == rq->idle) {
3297                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3298                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3299                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3300                 else
3301                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3302         } else
3303                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3304 }
3305
3306 /*
3307  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3308  * We call it with interrupts disabled.
3309  *
3310  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3311  * timeslices.
3312  */
3313 void scheduler_tick(void)
3314 {
3315         int cpu = smp_processor_id();
3316         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3317         struct task_struct *curr = rq->curr;
3318
3319         spin_lock(&rq->lock);
3320         update_cpu_load(rq);
3321         if (curr != rq->idle) /* FIXME: needed? */
3322                 curr->sched_class->task_tick(rq, curr);
3323         spin_unlock(&rq->lock);
3324
3325 #ifdef CONFIG_SMP
3326         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3327         trigger_load_balance(rq, cpu);
3328 #endif
3329 }
3330
3331 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3332
3333 void fastcall add_preempt_count(int val)
3334 {
3335         /*
3336          * Underflow?
3337          */
3338         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3339                 return;
3340         preempt_count() += val;
3341         /*
3342          * Spinlock count overflowing soon?
3343          */
3344         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3345                                 PREEMPT_MASK - 10);
3346 }
3347 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3348
3349 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3350 {
3351         /*
3352          * Underflow?
3353          */
3354         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3355                 return;
3356         /*
3357          * Is the spinlock portion underflowing?
3358          */
3359         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3360                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3361                 return;
3362
3363         preempt_count() -= val;
3364 }
3365 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3366
3367 #endif
3368
3369 /*
3370  * Print scheduling while atomic bug:
3371  */
3372 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3373 {
3374         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/0x%08x/%d\n",
3375                 prev->comm, preempt_count(), prev->pid);
3376         debug_show_held_locks(prev);
3377         if (irqs_disabled())
3378                 print_irqtrace_events(prev);
3379         dump_stack();
3380 }
3381
3382 /*
3383  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3384  */
3385 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3386 {
3387         /*
3388          * Test if we are atomic.  Since do_exit() needs to call into
3389          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3390          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3391          */
3392         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
3393                 __schedule_bug(prev);
3394
3395         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3396
3397         schedstat_inc(this_rq(), sched_cnt);
3398 }
3399
3400 /*
3401  * Pick up the highest-prio task:
3402  */
3403 static inline struct task_struct *
3404 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, u64 now)
3405 {
3406         struct sched_class *class;
3407         struct task_struct *p;
3408
3409         /*
3410          * Optimization: we know that if all tasks are in
3411          * the fair class we can call that function directly:
3412          */
3413         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3414                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, now);
3415                 if (likely(p))
3416                         return p;
3417         }
3418
3419         class = sched_class_highest;
3420         for ( ; ; ) {
3421                 p = class->pick_next_task(rq, now);
3422                 if (p)
3423                         return p;
3424                 /*
3425                  * Will never be NULL as the idle class always
3426                  * returns a non-NULL p:
3427                  */
3428                 class = class->next;
3429         }
3430 }
3431
3432 /*
3433  * schedule() is the main scheduler function.
3434  */
3435 asmlinkage void __sched schedule(void)
3436 {
3437         struct task_struct *prev, *next;
3438         long *switch_count;
3439         struct rq *rq;
3440         u64 now;
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         now = __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, now);
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, now);
3474         next = pick_next_task(rq, prev, now);
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         struct list_head *tmp, *next;
3605
3606         list_for_each_safe(tmp, next, &q->task_list) {
3607                 wait_queue_t *curr = list_entry(tmp, wait_queue_t, task_list);
3608                 unsigned flags = curr->flags;
3609
3610                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
3611                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3612                         break;
3613         }
3614 }
3615
3616 /**
3617  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3618  * @q: the waitqueue
3619  * @mode: which threads
3620  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3621  * @key: is directly passed to the wakeup function
3622  */
3623 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3624                         int nr_exclusive, void *key)
3625 {
3626         unsigned long flags;
3627
3628         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3629         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3630         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3631 }
3632 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3633
3634 /*
3635  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3636  */
3637 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3638 {
3639         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3640 }
3641
3642 /**
3643  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
3644  * @q: the waitqueue
3645  * @mode: which threads
3646  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3647  *
3648  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3649  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3650  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3651  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3652  *
3653  * On UP it can prevent extra preemption.
3654  */
3655 void fastcall
3656 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3657 {
3658         unsigned long flags;
3659         int sync = 1;
3660
3661         if (unlikely(!q))
3662                 return;
3663
3664         if (unlikely(!nr_exclusive))
3665                 sync = 0;
3666
3667         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3668         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
3669         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3670 }
3671 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3672
3673 void fastcall complete(struct completion *x)
3674 {
3675         unsigned long flags;
3676
3677         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3678         x->done++;
3679         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3680                          1, 0, NULL);
3681         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3682 }
3683 EXPORT_SYMBOL(complete);
3684
3685 void fastcall complete_all(struct completion *x)
3686 {
3687         unsigned long flags;
3688
3689         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3690         x->done += UINT_MAX/2;
3691         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3692                          0, 0, NULL);
3693         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3694 }
3695 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3696
3697 void fastcall __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3698 {
3699         might_sleep();
3700
3701         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3702         if (!x->done) {
3703                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3704
3705                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3706                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3707                 do {
3708                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3709                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3710                         schedule();
3711                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3712                 } while (!x->done);
3713                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3714         }
3715         x->done--;
3716         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3717 }
3718 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3719
3720 unsigned long fastcall __sched
3721 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3722 {
3723         might_sleep();
3724
3725         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3726         if (!x->done) {
3727                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3728
3729                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3730                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3731                 do {
3732                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3733                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3734                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3735                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3736                         if (!timeout) {
3737                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3738                                 goto out;
3739                         }
3740                 } while (!x->done);
3741                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3742         }
3743         x->done--;
3744 out:
3745         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3746         return timeout;
3747 }
3748 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3749
3750 int fastcall __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3751 {
3752         int ret = 0;
3753
3754         might_sleep();
3755
3756         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3757         if (!x->done) {
3758                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3759
3760                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3761                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3762                 do {
3763                         if (signal_pending(current)) {
3764                                 ret = -ERESTARTSYS;
3765                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3766                                 goto out;
3767                         }
3768                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3769                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3770                         schedule();
3771                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3772                 } while (!x->done);
3773                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3774         }
3775         x->done--;
3776 out:
3777         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3778
3779         return ret;
3780 }
3781 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3782
3783 unsigned long fastcall __sched
3784 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3785                                           unsigned long timeout)
3786 {
3787         might_sleep();
3788
3789         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3790         if (!x->done) {
3791                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3792
3793                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3794                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3795                 do {
3796                         if (signal_pending(current)) {
3797                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3798                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3799                                 goto out;
3800                         }
3801                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3802                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3803                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3804                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3805                         if (!timeout) {
3806                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3807                                 goto out;
3808                         }
3809                 } while (!x->done);
3810                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3811         }
3812         x->done--;
3813 out:
3814         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3815         return timeout;
3816 }
3817 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3818
3819 static inline void
3820 sleep_on_head(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait, unsigned long *flags)
3821 {
3822         spin_lock_irqsave(&q->lock, *flags);
3823         __add_wait_queue(q, wait);
3824         spin_unlock(&q->lock);
3825 }
3826
3827 static inline void
3828 sleep_on_tail(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait, unsigned long *flags)
3829 {
3830         spin_lock_irq(&q->lock);
3831         __remove_wait_queue(q, wait);
3832         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, *flags);
3833 }
3834
3835 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3836 {
3837         unsigned long flags;
3838         wait_queue_t wait;
3839
3840         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3841
3842         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3843
3844         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3845         schedule();
3846         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3847 }
3848 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3849
3850 long __sched
3851 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3852 {
3853         unsigned long flags;
3854         wait_queue_t wait;
3855
3856         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3857
3858         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3859
3860         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3861         timeout = schedule_timeout(timeout);
3862         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3863
3864         return timeout;
3865 }
3866 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3867
3868 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3869 {
3870         unsigned long flags;
3871         wait_queue_t wait;
3872
3873         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3874
3875         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3876
3877         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3878         schedule();
3879         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3880 }
3881 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3882
3883 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3884 {
3885         unsigned long flags;
3886         wait_queue_t wait;
3887
3888         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3889
3890         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3891
3892         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3893         timeout = schedule_timeout(timeout);
3894         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3895
3896         return timeout;
3897 }
3898 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3899
3900 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3901
3902 /*
3903  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3904  * @p: task
3905  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3906  *
3907  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3908  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3909  *
3910  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3911  */
3912 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3913 {
3914         unsigned long flags;
3915         int oldprio, on_rq;
3916         struct rq *rq;
3917         u64 now;
3918
3919         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3920
3921         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3922         now = rq_clock(rq);
3923
3924         oldprio = p->prio;
3925         on_rq = p->se.on_rq;
3926         if (on_rq)
3927                 dequeue_task(rq, p, 0, now);
3928
3929         if (rt_prio(prio))
3930                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3931         else
3932                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3933
3934         p->prio = prio;
3935
3936         if (on_rq) {
3937                 enqueue_task(rq, p, 0, now);
3938                 /*
3939                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
3940                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
3941                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
3942                  */
3943                 if (task_running(rq, p)) {
3944                         if (p->prio > oldprio)
3945                                 resched_task(rq->curr);
3946                 } else {
3947                         check_preempt_curr(rq, p);
3948                 }
3949         }
3950         task_rq_unlock(rq, &flags);
3951 }
3952
3953 #endif
3954
3955 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3956 {
3957         int old_prio, delta, on_rq;
3958         unsigned long flags;
3959         struct rq *rq;
3960         u64 now;
3961
3962         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3963                 return;
3964         /*
3965          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3966          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3967          */
3968         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3969         now = rq_clock(rq);
3970         /*
3971          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3972          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3973          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3974          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3975          */
3976         if (task_has_rt_policy(p)) {
3977                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3978                 goto out_unlock;
3979         }
3980         on_rq = p->se.on_rq;
3981         if (on_rq) {
3982                 dequeue_task(rq, p, 0, now);
3983                 dec_load(rq, p, now);
3984         }
3985
3986         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3987         set_load_weight(p);
3988         old_prio = p->prio;
3989         p->prio = effective_prio(p);
3990         delta = p->prio - old_prio;
3991
3992         if (on_rq) {
3993                 enqueue_task(rq, p, 0, now);
3994                 inc_load(rq, p, now);
3995                 /*
3996                  * If the task increased its priority or is running and
3997                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3998                  */
3999                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4000                         resched_task(rq->curr);
4001         }
4002 out_unlock:
4003         task_rq_unlock(rq, &flags);
4004 }
4005 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4006
4007 /*
4008  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4009  * @p: task
4010  * @nice: nice value
4011  */
4012 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4013 {
4014         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4015         int nice_rlim = 20 - nice;
4016
4017         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4018                 capable(CAP_SYS_NICE));
4019 }
4020
4021 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4022
4023 /*
4024  * sys_nice - change the priority of the current process.
4025  * @increment: priority increment
4026  *
4027  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4028  * does similar things.
4029  */
4030 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4031 {
4032         long nice, retval;
4033
4034         /*
4035          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4036          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4037          * and we have a single winner.
4038          */
4039         if (increment < -40)
4040                 increment = -40;
4041         if (increment > 40)
4042                 increment = 40;
4043
4044         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4045         if (nice < -20)
4046                 nice = -20;
4047         if (nice > 19)
4048                 nice = 19;
4049
4050         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4051                 return -EPERM;
4052
4053         retval = security_task_setnice(current, nice);
4054         if (retval)
4055                 return retval;
4056
4057         set_user_nice(current, nice);
4058         return 0;
4059 }
4060
4061 #endif
4062
4063 /**
4064  * task_prio - return the priority value of a given task.
4065  * @p: the task in question.
4066  *
4067  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4068  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4069  * around 0, value goes from -16 to +15.
4070  */
4071 int task_prio(const struct task_struct *p)
4072 {
4073         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4074 }
4075
4076 /**
4077  * task_nice - return the nice value of a given task.
4078  * @p: the task in question.
4079  */
4080 int task_nice(const struct task_struct *p)
4081 {
4082         return TASK_NICE(p);
4083 }
4084 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4085
4086 /**
4087  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4088  * @cpu: the processor in question.
4089  */
4090 int idle_cpu(int cpu)
4091 {
4092         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4093 }
4094
4095 /**
4096  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4097  * @cpu: the processor in question.
4098  */
4099 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4100 {
4101         return cpu_rq(cpu)->idle;
4102 }
4103
4104 /**
4105  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4106  * @pid: the pid in question.
4107  */
4108 static inline struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4109 {
4110         return pid ? find_task_by_pid(pid) : current;
4111 }
4112
4113 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4114 static void
4115 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4116 {
4117         BUG_ON(p->se.on_rq);
4118
4119         p->policy = policy;
4120         switch (p->policy) {
4121         case SCHED_NORMAL:
4122         case SCHED_BATCH:
4123         case SCHED_IDLE:
4124                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4125                 break;
4126         case SCHED_FIFO:
4127         case SCHED_RR:
4128                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4129                 break;
4130         }
4131
4132         p->rt_priority = prio;
4133         p->normal_prio = normal_prio(p);
4134         /* we are holding p->pi_lock already */
4135         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4136         set_load_weight(p);
4137 }
4138
4139 /**
4140  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4141  * @p: the task in question.
4142  * @policy: new policy.
4143  * @param: structure containing the new RT priority.
4144  *
4145  * NOTE that the task may be already dead.
4146  */
4147 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4148                        struct sched_param *param)
4149 {
4150         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq;
4151         unsigned long flags;
4152         struct rq *rq;
4153
4154         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4155         BUG_ON(in_interrupt());
4156 recheck:
4157         /* double check policy once rq lock held */
4158         if (policy < 0)
4159                 policy = oldpolicy = p->policy;
4160         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4161                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4162                         policy != SCHED_IDLE)
4163                 return -EINVAL;
4164         /*
4165          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4166          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4167          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4168          */
4169         if (param->sched_priority < 0 ||
4170             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4171             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4172                 return -EINVAL;
4173         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4174                 return -EINVAL;
4175
4176         /*
4177          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4178          */
4179         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4180                 if (rt_policy(policy)) {
4181                         unsigned long rlim_rtprio;
4182
4183                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4184                                 return -ESRCH;
4185                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4186                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4187
4188                         /* can't set/change the rt policy */
4189                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4190                                 return -EPERM;
4191
4192                         /* can't increase priority */
4193                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4194                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4195                                 return -EPERM;
4196                 }
4197                 /*
4198                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4199                  * move out of SCHED_IDLE either:
4200                  */
4201                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4202                         return -EPERM;
4203
4204                 /* can't change other user's priorities */
4205                 if ((current->euid != p->euid) &&
4206                     (current->euid != p->uid))
4207                         return -EPERM;
4208         }
4209
4210         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4211         if (retval)
4212                 return retval;
4213         /*
4214          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4215          * changing the priority of the task:
4216          */
4217         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4218         /*
4219          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4220          * runqueue lock must be held.
4221          */
4222         rq = __task_rq_lock(p);
4223         /* recheck policy now with rq lock held */
4224         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4225                 policy = oldpolicy = -1;
4226                 __task_rq_unlock(rq);
4227                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4228                 goto recheck;
4229         }
4230         on_rq = p->se.on_rq;
4231         if (on_rq)
4232                 deactivate_task(rq, p, 0, rq_clock(rq));
4233         oldprio = p->prio;
4234         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4235         if (on_rq) {
4236                 activate_task(rq, p, 0);
4237                 /*
4238                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4239                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4240                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4241                  */
4242                 if (task_running(rq, p)) {
4243                         if (p->prio > oldprio)
4244                                 resched_task(rq->curr);
4245                 } else {
4246                         check_preempt_curr(rq, p);
4247                 }
4248         }
4249         __task_rq_unlock(rq);
4250         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4251
4252         rt_mutex_adjust_pi(p);
4253
4254         return 0;
4255 }
4256 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4257
4258 static int
4259 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4260 {
4261         struct sched_param lparam;
4262         struct task_struct *p;
4263         int retval;
4264
4265         if (!param || pid < 0)
4266                 return -EINVAL;
4267         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4268                 return -EFAULT;
4269
4270         rcu_read_lock();
4271         retval = -ESRCH;
4272         p = find_process_by_pid(pid);
4273         if (p != NULL)
4274                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4275         rcu_read_unlock();
4276
4277         return retval;
4278 }
4279
4280 /**
4281  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4282  * @pid: the pid in question.
4283  * @policy: new policy.
4284  * @param: structure containing the new RT priority.
4285  */
4286 asmlinkage long sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,
4287                                        struct sched_param __user *param)
4288 {
4289         /* negative values for policy are not valid */
4290         if (policy < 0)
4291                 return -EINVAL;
4292
4293         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4294 }
4295
4296 /**
4297  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4298  * @pid: the pid in question.
4299  * @param: structure containing the new RT priority.
4300  */
4301 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4302 {
4303         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4304 }
4305
4306 /**
4307  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4308  * @pid: the pid in question.
4309  */
4310 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4311 {
4312         struct task_struct *p;
4313         int retval = -EINVAL;
4314
4315         if (pid < 0)
4316                 goto out_nounlock;
4317
4318         retval = -ESRCH;
4319         read_lock(&tasklist_lock);
4320         p = find_process_by_pid(pid);
4321         if (p) {
4322                 retval = security_task_getscheduler(p);
4323                 if (!retval)
4324                         retval = p->policy;
4325         }
4326         read_unlock(&tasklist_lock);
4327
4328 out_nounlock:
4329         return retval;
4330 }
4331
4332 /**
4333  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4334  * @pid: the pid in question.
4335  * @param: structure containing the RT priority.
4336  */
4337 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4338 {
4339         struct sched_param lp;
4340         struct task_struct *p;
4341         int retval = -EINVAL;
4342
4343         if (!param || pid < 0)
4344                 goto out_nounlock;
4345
4346         read_lock(&tasklist_lock);
4347         p = find_process_by_pid(pid);
4348         retval = -ESRCH;
4349         if (!p)
4350                 goto out_unlock;
4351
4352         retval = security_task_getscheduler(p);
4353         if (retval)
4354                 goto out_unlock;
4355
4356         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4357         read_unlock(&tasklist_lock);
4358
4359         /*
4360          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4361          */
4362         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4363
4364 out_nounlock:
4365         return retval;
4366
4367 out_unlock:
4368         read_unlock(&tasklist_lock);
4369         return retval;
4370 }
4371
4372 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4373 {
4374         cpumask_t cpus_allowed;
4375         struct task_struct *p;
4376         int retval;
4377
4378         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4379         read_lock(&tasklist_lock);
4380
4381         p = find_process_by_pid(pid);
4382         if (!p) {
4383                 read_unlock(&tasklist_lock);
4384                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4385                 return -ESRCH;
4386         }
4387
4388         /*
4389          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4390          * tasklist_lock held.  We will bump the task_struct's
4391          * usage count and then drop tasklist_lock.
4392          */
4393         get_task_struct(p);
4394         read_unlock(&tasklist_lock);
4395
4396         retval = -EPERM;
4397         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4398                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4399                 goto out_unlock;
4400
4401         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4402         if (retval)
4403                 goto out_unlock;
4404
4405         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4406         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4407         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4408
4409 out_unlock:
4410         put_task_struct(p);
4411         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4412         return retval;
4413 }
4414
4415 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4416                              cpumask_t *new_mask)
4417 {
4418         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4419                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4420         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4421                 len = sizeof(cpumask_t);
4422         }
4423         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4424 }
4425
4426 /**
4427  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4428  * @pid: pid of the process
4429  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4430  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4431  */
4432 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4433                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4434 {
4435         cpumask_t new_mask;
4436         int retval;
4437
4438         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4439         if (retval)
4440                 return retval;
4441
4442         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4443 }
4444
4445 /*
4446  * Represents all cpu's present in the system
4447  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4448  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4449  * method, such as ACPI for e.g.
4450  */
4451
4452 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4453 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4454
4455 #ifndef CONFIG_SMP
4456 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4457 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4458
4459 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4460 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4461 #endif
4462
4463 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4464 {
4465         struct task_struct *p;
4466         int retval;
4467
4468         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4469         read_lock(&tasklist_lock);
4470
4471         retval = -ESRCH;
4472         p = find_process_by_pid(pid);
4473         if (!p)
4474                 goto out_unlock;
4475
4476         retval = security_task_getscheduler(p);
4477         if (retval)
4478                 goto out_unlock;
4479
4480         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4481
4482 out_unlock:
4483         read_unlock(&tasklist_lock);
4484         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4485
4486         return retval;
4487 }
4488
4489 /**
4490  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4491  * @pid: pid of the process
4492  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4493  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4494  */
4495 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4496                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4497 {
4498         int ret;
4499         cpumask_t mask;
4500
4501         if (len < sizeof(cpumask_t))
4502                 return -EINVAL;
4503
4504         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4505         if (ret < 0)
4506                 return ret;
4507
4508         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4509                 return -EFAULT;
4510
4511         return sizeof(cpumask_t);
4512 }
4513
4514 /**
4515  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4516  *
4517  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4518  * other threads running on this CPU then this function will return.
4519  */
4520 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4521 {
4522         struct rq *rq = this_rq_lock();
4523
4524         schedstat_inc(rq, yld_cnt);
4525         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
4526                 schedstat_inc(rq, yld_act_empty);
4527         else
4528                 current->sched_class->yield_task(rq, current);
4529
4530         /*
4531          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4532          * no need to preempt or enable interrupts:
4533          */
4534         __release(rq->lock);
4535         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4536         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4537         preempt_enable_no_resched();
4538
4539         schedule();
4540
4541         return 0;
4542 }
4543
4544 static void __cond_resched(void)
4545 {
4546 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4547         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4548 #endif
4549         /*
4550          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4551          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4552          * cond_resched() call.
4553          */
4554         do {
4555                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4556                 schedule();
4557                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4558         } while (need_resched());
4559 }
4560
4561 int __sched cond_resched(void)
4562 {
4563         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4564                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4565                 __cond_resched();
4566                 return 1;
4567         }
4568         return 0;
4569 }
4570 EXPORT_SYMBOL(cond_resched);
4571
4572 /*
4573  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4574  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4575  *
4576  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT.  We do strange low-level
4577  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4578  * spin_unlock(), once by hand).
4579  */
4580 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4581 {
4582         int ret = 0;
4583
4584         if (need_lockbreak(lock)) {
4585                 spin_unlock(lock);
4586                 cpu_relax();
4587                 ret = 1;
4588                 spin_lock(lock);
4589         }
4590         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4591                 spin_release(&lock->dep_map, 1, _THIS_IP_);
4592                 _raw_spin_unlock(lock);
4593                 preempt_enable_no_resched();
4594                 __cond_resched();
4595                 ret = 1;
4596                 spin_lock(lock);
4597         }
4598         return ret;
4599 }
4600 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4601
4602 int __sched cond_resched_softirq(void)
4603 {
4604         BUG_ON(!in_softirq());
4605
4606         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4607                 local_bh_enable();
4608                 __cond_resched();
4609                 local_bh_disable();
4610                 return 1;
4611         }
4612         return 0;
4613 }
4614 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4615
4616 /**
4617  * yield - yield the current processor to other threads.
4618  *
4619  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4620  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4621  */
4622 void __sched yield(void)
4623 {
4624         set_current_state(TASK_RUNNING);
4625         sys_sched_yield();
4626 }
4627 EXPORT_SYMBOL(yield);
4628
4629 /*
4630  * This task is about to go to sleep on IO.  Increment rq->nr_iowait so
4631  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4632  *
4633  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4634  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4635  */
4636 void __sched io_schedule(void)
4637 {
4638         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4639
4640         delayacct_blkio_start();
4641         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4642         schedule();
4643         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4644         delayacct_blkio_end();
4645 }
4646 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4647
4648 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4649 {
4650         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4651         long ret;
4652
4653         delayacct_blkio_start();
4654         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4655         ret = schedule_timeout(timeout);
4656         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4657         delayacct_blkio_end();
4658         return ret;
4659 }
4660
4661 /**
4662  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4663  * @policy: scheduling class.
4664  *
4665  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4666  * by a given scheduling class.
4667  */
4668 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
4669 {
4670         int ret = -EINVAL;
4671
4672         switch (policy) {
4673         case SCHED_FIFO:
4674         case SCHED_RR:
4675                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4676                 break;
4677         case SCHED_NORMAL:
4678         case SCHED_BATCH:
4679         case SCHED_IDLE:
4680                 ret = 0;
4681                 break;
4682         }
4683         return ret;
4684 }
4685
4686 /**
4687  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4688  * @policy: scheduling class.
4689  *
4690  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4691  * by a given scheduling class.
4692  */
4693 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
4694 {
4695         int ret = -EINVAL;
4696
4697         switch (policy) {
4698         case SCHED_FIFO:
4699         case SCHED_RR:
4700                 ret = 1;
4701                 break;
4702         case SCHED_NORMAL:
4703         case SCHED_BATCH:
4704         case SCHED_IDLE:
4705                 ret = 0;
4706         }
4707         return ret;
4708 }
4709
4710 /**
4711  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4712  * @pid: pid of the process.
4713  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4714  *
4715  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4716  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4717  */
4718 asmlinkage
4719 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
4720 {
4721         struct task_struct *p;
4722         int retval = -EINVAL;
4723         struct timespec t;
4724
4725         if (pid < 0)
4726                 goto out_nounlock;
4727
4728         retval = -ESRCH;
4729         read_lock(&tasklist_lock);
4730         p = find_process_by_pid(pid);
4731         if (!p)
4732                 goto out_unlock;
4733
4734         retval = security_task_getscheduler(p);
4735         if (retval)
4736                 goto out_unlock;
4737
4738         jiffies_to_timespec(p->policy == SCHED_FIFO ?
4739                                 0 : static_prio_timeslice(p->static_prio), &t);
4740         read_unlock(&tasklist_lock);
4741         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4742 out_nounlock:
4743         return retval;
4744 out_unlock:
4745         read_unlock(&tasklist_lock);
4746         return retval;
4747 }
4748
4749 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
4750
4751 static void show_task(struct task_struct *p)
4752 {
4753         unsigned long free = 0;
4754         unsigned state;
4755
4756         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4757         printk("%-13.13s %c", p->comm,
4758                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4759 #if BITS_PER_LONG == 32
4760         if (state == TASK_RUNNING)
4761                 printk(" running  ");
4762         else
4763                 printk(" %08lx ", thread_saved_pc(p));
4764 #else
4765         if (state == TASK_RUNNING)
4766                 printk("  running task    ");
4767         else
4768                 printk(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
4769 #endif
4770 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4771         {
4772                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
4773                 while (!*n)
4774                         n++;
4775                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
4776         }
4777 #endif
4778         printk("%5lu %5d %6d\n", free, p->pid, p->parent->pid);
4779
4780         if (state != TASK_RUNNING)
4781                 show_stack(p, NULL);
4782 }
4783
4784 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4785 {
4786         struct task_struct *g, *p;
4787
4788 #if BITS_PER_LONG == 32
4789         printk(KERN_INFO
4790                 "  task                PC stack   pid father\n");
4791 #else
4792         printk(KERN_INFO
4793                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4794 #endif
4795         read_lock(&tasklist_lock);
4796         do_each_thread(g, p) {
4797                 /*
4798                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4799                  * console might take alot of time:
4800                  */
4801                 touch_nmi_watchdog();
4802                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4803                         show_task(p);
4804         } while_each_thread(g, p);
4805
4806         touch_all_softlockup_watchdogs();
4807
4808 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4809         sysrq_sched_debug_show();
4810 #endif
4811         read_unlock(&tasklist_lock);
4812         /*
4813          * Only show locks if all tasks are dumped:
4814          */
4815         if (state_filter == -1)
4816                 debug_show_all_locks();
4817 }
4818
4819 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4820 {
4821         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4822 }
4823
4824 /**
4825  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4826  * @idle: task in question
4827  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4828  *
4829  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4830  * flag, to make booting more robust.
4831  */
4832 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4833 {
4834         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4835         unsigned long flags;
4836
4837         __sched_fork(idle);
4838         idle->se.exec_start = sched_clock();
4839
4840         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
4841         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
4842         __set_task_cpu(idle, cpu);
4843
4844         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4845         rq->curr = rq->idle = idle;
4846 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
4847         idle->oncpu = 1;
4848 #endif
4849         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4850
4851         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4852 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
4853         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
4854 #else
4855         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4856 #endif
4857         /*
4858          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4859          */
4860         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4861 }
4862
4863 /*
4864  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
4865  * indicates which cpus entered this state. This is used
4866  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
4867  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
4868  * always be CPU_MASK_NONE.
4869  */
4870 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
4871
4872 /*
4873  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
4874  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
4875  * to users decreases. But the relationship is not linear,
4876  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
4877  * number of CPUs.
4878  *
4879  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
4880  */
4881 static inline void sched_init_granularity(void)
4882 {
4883         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
4884         const unsigned long gran_limit = 100000000;
4885
4886         sysctl_sched_granularity *= factor;
4887         if (sysctl_sched_granularity > gran_limit)
4888                 sysctl_sched_granularity = gran_limit;
4889
4890         sysctl_sched_runtime_limit = sysctl_sched_granularity * 4;
4891         sysctl_sched_wakeup_granularity = sysctl_sched_granularity / 2;
4892 }
4893
4894 #ifdef CONFIG_SMP
4895 /*
4896  * This is how migration works:
4897  *
4898  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
4899  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
4900  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
4901  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
4902  *    thread off the CPU)
4903  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
4904  *    task is still in the wrong runqueue.
4905  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4906  *    it and puts it into the right queue.
4907  * 6) migration thread up()s the semaphore.
4908  * 7) we wake up and the migration is done.
4909  */
4910
4911 /*
4912  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4913  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4914  * is removed from the allowed bitmask.
4915  *
4916  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4917  * task must not exit() & deallocate itself prematurely.  The
4918  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4919  */
4920 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
4921 {
4922         struct migration_req req;
4923         unsigned long flags;
4924         struct rq *rq;
4925         int ret = 0;
4926
4927         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4928         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
4929                 ret = -EINVAL;
4930                 goto out;
4931         }
4932
4933         p->cpus_allowed = new_mask;
4934         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4935         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
4936                 goto out;
4937
4938         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
4939                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4940                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4941                 wake_up_process(rq->migration_thread);
4942                 wait_for_completion(&req.done);
4943                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4944                 return 0;
4945         }
4946 out:
4947         task_rq_unlock(rq, &flags);
4948
4949         return ret;
4950 }
4951 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
4952
4953 /*
4954  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu.  We're doing
4955  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4956  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4957  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4958  *
4959  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4960  * as the task is no longer on this CPU.
4961  *
4962  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4963  */
4964 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4965 {
4966         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4967         int ret = 0, on_rq;
4968
4969         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
4970                 return ret;
4971
4972         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4973         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4974
4975         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4976         /* Already moved. */
4977         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4978                 goto out;
4979         /* Affinity changed (again). */
4980         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
4981                 goto out;
4982
4983         on_rq = p->se.on_rq;
4984         if (on_rq)
4985                 deactivate_task(rq_src, p, 0, rq_clock(rq_src));
4986         set_task_cpu(p, dest_cpu);
4987         if (on_rq) {
4988                 activate_task(rq_dest, p, 0);
4989                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
4990         }
4991         ret = 1;
4992 out:
4993         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4994         return ret;
4995 }
4996
4997 /*
4998  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
4999  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5000  * another runqueue.
5001  */
5002 static int migration_thread(void *data)
5003 {
5004         int cpu = (long)data;
5005         struct rq *rq;
5006
5007         rq = cpu_rq(cpu);
5008         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5009
5010         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5011         while (!kthread_should_stop()) {
5012                 struct migration_req *req;
5013                 struct list_head *head;
5014
5015                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5016
5017                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5018                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5019                         goto wait_to_die;
5020                 }
5021
5022                 if (rq->active_balance) {
5023                         active_load_balance(rq, cpu);
5024                         rq->active_balance = 0;
5025                 }
5026
5027                 head = &rq->migration_queue;
5028
5029                 if (list_empty(head)) {
5030                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5031                         schedule();
5032                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5033                         continue;
5034                 }
5035                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5036                 list_del_init(head->next);
5037
5038                 spin_unlock(&rq->lock);
5039                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5040                 local_irq_enable();
5041
5042                 complete(&req->done);
5043         }
5044         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5045         return 0;
5046
5047 wait_to_die:
5048         /* Wait for kthread_stop */
5049         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5050         while (!kthread_should_stop()) {
5051                 schedule();
5052                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5053         }
5054         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5055         return 0;
5056 }
5057
5058 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5059 /*
5060  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if neccessary.
5061  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5062  */
5063 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5064 {
5065         unsigned long flags;
5066         cpumask_t mask;
5067         struct rq *rq;
5068         int dest_cpu;
5069
5070 restart:
5071         /* On same node? */
5072         mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5073         cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5074         dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5075
5076         /* On any allowed CPU? */
5077         if (dest_cpu == NR_CPUS)
5078                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5079
5080         /* No more Mr. Nice Guy. */
5081         if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5082                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5083                 cpus_setall(p->cpus_allowed);
5084                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5085                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5086
5087                 /*
5088                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
5089                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
5090                  * leave kernel.
5091                  */
5092                 if (p->mm && printk_ratelimit())
5093                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5094                                "longer affine to cpu%d\n",
5095                                p->pid, p->comm, dead_cpu);
5096         }
5097         if (!__migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu))
5098                 goto restart;
5099 }
5100
5101 /*
5102  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5103  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5104  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5105  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5106  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5107  */
5108 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5109 {
5110         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5111         unsigned long flags;
5112
5113         local_irq_save(flags);
5114         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5115         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5116         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5117         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5118         local_irq_restore(flags);
5119 }
5120
5121 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5122 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5123 {
5124         struct task_struct *p, *t;
5125
5126         write_lock_irq(&tasklist_lock);
5127
5128         do_each_thread(t, p) {
5129                 if (p == current)
5130                         continue;
5131
5132                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5133                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5134         } while_each_thread(t, p);
5135
5136         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
5137 }
5138
5139 /*
5140  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5141  * It does so by boosting its priority to highest possible and adding it to
5142  * the _front_ of the runqueue. Used by CPU offline code.
5143  */
5144 void sched_idle_next(void)
5145 {
5146         int this_cpu = smp_processor_id();
5147         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5148         struct task_struct *p = rq->idle;
5149         unsigned long flags;
5150
5151         /* cpu has to be offline */
5152         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5153
5154         /*
5155          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5156          * and interrupts disabled on the current cpu.
5157          */
5158         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5159
5160         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5161
5162         /* Add idle task to the _front_ of its priority queue: */
5163         activate_idle_task(p, rq);
5164
5165         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5166 }
5167
5168 /*
5169  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5170  * offline.
5171  */
5172 void idle_task_exit(void)
5173 {
5174         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5175
5176         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5177
5178         if (mm != &init_mm)
5179                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5180         mmdrop(mm);
5181 }
5182
5183 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5184 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5185 {
5186         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5187
5188         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5189         BUG_ON(p->exit_state != EXIT_ZOMBIE && p->exit_state != EXIT_DEAD);
5190
5191         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5192         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5193
5194         get_task_struct(p);
5195
5196         /*
5197          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5198          * that's OK.  No task can be added to this CPU, so iteration is
5199          * fine.
5200          * NOTE: interrupts should be left disabled  --dev@
5201          */
5202         spin_unlock(&rq->lock);
5203         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5204         spin_lock(&rq->lock);
5205
5206         put_task_struct(p);
5207 }
5208
5209 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5210 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5211 {
5212         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5213         struct task_struct *next;
5214
5215         for ( ; ; ) {
5216                 if (!rq->nr_running)
5217                         break;
5218                 next = pick_next_task(rq, rq->curr, rq_clock(rq));
5219                 if (!next)
5220                         break;
5221                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5222
5223         }
5224 }
5225 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5226
5227 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5228
5229 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5230         {
5231                 .procname       = "sched_domain",
5232                 .mode           = 0755,
5233         },
5234         {0,},
5235 };
5236
5237 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5238         {
5239                 .procname       = "kernel",
5240                 .mode           = 0755,
5241                 .child          = sd_ctl_dir,
5242         },
5243         {0,},
5244 };
5245
5246 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5247 {
5248         struct ctl_table *entry =
5249                 kmalloc(n * sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5250
5251         BUG_ON(!entry);
5252         memset(entry, 0, n * sizeof(struct ctl_table));
5253
5254         return entry;
5255 }
5256
5257 static void
5258 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5259                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5260                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5261 {
5262         entry->procname = procname;
5263         entry->data = data;
5264         entry->maxlen = maxlen;
5265         entry->mode = mode;
5266         entry->proc_handler = proc_handler;
5267 }
5268
5269 static struct ctl_table *
5270 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5271 {
5272         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5273
5274         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5275                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5276         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5277                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5278         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5279                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5280         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5281                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5282         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5283                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5284         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5285                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5286         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5287                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5288         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5289                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5290         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5291                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5292         set_table_entry(&table[10], "cache_nice_tries",
5293                 &sd->cache_nice_tries,
5294                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5295         set_table_entry(&table[12], "flags", &sd->flags,
5296                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5297
5298         return table;
5299 }
5300
5301 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5302 {
5303         struct ctl_table *entry, *table;
5304         struct sched_domain *sd;
5305         int domain_num = 0, i;
5306         char buf[32];
5307
5308         for_each_domain(cpu, sd)
5309                 domain_num++;
5310         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5311
5312         i = 0;
5313         for_each_domain(cpu, sd) {
5314                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5315                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5316                 entry->mode = 0755;
5317                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5318                 entry++;
5319                 i++;
5320         }
5321         return table;
5322 }
5323
5324 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5325 static void init_sched_domain_sysctl(void)
5326 {
5327         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5328         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5329         char buf[32];
5330
5331         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5332
5333         for (i = 0; i < cpu_num; i++, entry++) {
5334                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5335                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5336                 entry->mode = 0755;
5337                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5338         }
5339         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5340 }
5341 #else
5342 static void init_sched_domain_sysctl(void)
5343 {
5344 }
5345 #endif
5346
5347 /*
5348  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5349  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5350  */
5351 static int __cpuinit
5352 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5353 {
5354         struct task_struct *p;
5355         int cpu = (long)hcpu;
5356         unsigned long flags;
5357         struct rq *rq;
5358
5359         switch (action) {
5360         case CPU_LOCK_ACQUIRE:
5361                 mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
5362                 break;
5363
5364         case CPU_UP_PREPARE:
5365         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5366                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5367                 if (IS_ERR(p))
5368                         return NOTIFY_BAD;
5369                 kthread_bind(p, cpu);
5370                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5371                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5372                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5373                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5374                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5375                 break;
5376
5377         case CPU_ONLINE:
5378         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5379                 /* Strictly unneccessary, as first user will wake it. */
5380                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5381                 break;
5382
5383 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5384         case CPU_UP_CANCELED:
5385         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5386                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5387                         break;
5388                 /* Unbind it from offline cpu so it can run.  Fall thru. */
5389                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5390                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5391                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5392                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5393                 break;
5394
5395         case CPU_DEAD:
5396         case CPU_DEAD_FROZEN:
5397                 migrate_live_tasks(cpu);
5398                 rq = cpu_rq(cpu);
5399                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5400                 rq->migration_thread = NULL;
5401                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5402                 rq = task_rq_lock(rq->idle, &flags);
5403                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0, rq_clock(rq));
5404                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5405                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5406                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5407                 migrate_dead_tasks(cpu);
5408                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5409                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5410                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5411
5412                 /* No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5413                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex.  Just wake up
5414                  * the requestors. */
5415                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5416                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5417                         struct migration_req *req;
5418
5419                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5420                                          struct migration_req, list);
5421                         list_del_init(&req->list);
5422                         complete(&req->done);
5423                 }
5424                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5425                 break;
5426 #endif
5427         case CPU_LOCK_RELEASE:
5428                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
5429                 break;
5430         }
5431         return NOTIFY_OK;
5432 }
5433
5434 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5435  * happens before everything else.
5436  */
5437 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5438         .notifier_call = migration_call,
5439         .priority = 10
5440 };
5441
5442 int __init migration_init(void)
5443 {
5444         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5445         int err;
5446
5447         /* Start one for the boot CPU: */
5448         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5449         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5450         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5451         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5452
5453         return 0;
5454 }
5455 #endif
5456
5457 #ifdef CONFIG_SMP
5458
5459 /* Number of possible processor ids */
5460 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5461 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5462
5463 #undef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5464 #ifdef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5465 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5466 {
5467         int level = 0;
5468
5469         if (!sd) {
5470                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5471                 return;
5472         }
5473
5474         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5475
5476         do {
5477                 int i;
5478                 char str[NR_CPUS];
5479                 struct sched_group *group = sd->groups;
5480                 cpumask_t groupmask;
5481
5482                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5483                 cpus_clear(groupmask);
5484
5485                 printk(KERN_DEBUG);
5486                 for (i = 0; i < level + 1; i++)
5487                         printk(" ");
5488                 printk("domain %d: ", level);
5489
5490                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5491                         printk("does not load-balance\n");
5492                         if (sd->parent)
5493                                 printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5494                                                 " has parent");
5495                         break;
5496                 }
5497
5498                 printk("span %s\n", str);
5499
5500                 if (!cpu_isset(cpu, sd->span))
5501                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5502                                         "CPU%d\n", cpu);
5503                 if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask))
5504                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5505                                         " CPU%d\n", cpu);
5506
5507                 printk(KERN_DEBUG);
5508                 for (i = 0; i < level + 2; i++)
5509                         printk(" ");
5510                 printk("groups:");
5511                 do {
5512                         if (!group) {
5513                                 printk("\n");
5514                                 printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5515                                 break;
5516                         }
5517
5518                         if (!group->__cpu_power) {
5519                                 printk("\n");
5520                                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5521                                                 "set\n");
5522                         }
5523
5524                         if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5525                                 printk("\n");
5526                                 printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5527                         }
5528
5529                         if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5530                                 printk("\n");
5531                                 printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5532                         }
5533
5534                         cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5535
5536                         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5537                         printk(" %s", str);
5538
5539                         group = group->next;
5540                 } while (group != sd->groups);
5541                 printk("\n");
5542
5543                 if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5544                         printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span "
5545                                         "domain->span\n");
5546
5547                 level++;
5548                 sd = sd->parent;
5549                 if (!sd)
5550                         continue;
5551
5552                 if (!cpus_subset(groupmask, sd->span))
5553                         printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5554                                 "of domain->span\n");
5555
5556         } while (sd);
5557 }
5558 #else
5559 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5560 #endif
5561
5562 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5563 {
5564         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
5565                 return 1;
5566
5567         /* Following flags need at least 2 groups */
5568         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5569                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5570                          SD_BALANCE_FORK |
5571                          SD_BALANCE_EXEC |
5572                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5573                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5574                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5575                         return 0;
5576         }
5577
5578         /* Following flags don't use groups */
5579         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
5580                          SD_WAKE_AFFINE |
5581                          SD_WAKE_BALANCE))
5582                 return 0;
5583
5584         return 1;
5585 }
5586
5587 static int
5588 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5589 {
5590         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5591
5592         if (sd_degenerate(parent))
5593                 return 1;
5594
5595         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
5596                 return 0;
5597
5598         /* Does parent contain flags not in child? */
5599         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
5600         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
5601                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
5602         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5603         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5604                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5605                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5606                                 SD_BALANCE_FORK |
5607                                 SD_BALANCE_EXEC |
5608                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5609                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5610         }
5611         if (~cflags & pflags)
5612                 return 0;
5613
5614         return 1;
5615 }
5616
5617 /*
5618  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain.  Callers must
5619  * hold the hotplug lock.
5620  */
5621 static void cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5622 {
5623         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5624         struct sched_domain *tmp;
5625
5626         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5627         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
5628                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5629                 if (!parent)
5630                         break;
5631                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5632                         tmp->parent = parent->parent;
5633                         if (parent->parent)
5634                                 parent->parent->child = tmp;
5635                 }
5636         }
5637
5638         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5639                 sd = sd->parent;
5640                 if (sd)
5641                         sd->child = NULL;
5642         }
5643
5644         sched_domain_debug(sd, cpu);
5645
5646         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5647 }
5648
5649 /* cpus with isolated domains */
5650 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
5651
5652 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5653 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5654 {
5655         int ints[NR_CPUS], i;
5656
5657         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5658         cpus_clear(cpu_isolated_map);
5659         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
5660                 if (ints[i] < NR_CPUS)
5661                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
5662         return 1;
5663 }
5664
5665 __setup ("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5666
5667 /*
5668  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
5669  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
5670  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
5671  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
5672  *
5673  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
5674  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5675  * and ->cpu_power to 0.
5676  */
5677 static void
5678 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
5679                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5680                                         struct sched_group **sg))
5681 {
5682         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5683         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
5684         int i;
5685
5686         for_each_cpu_mask(i, span) {
5687                 struct sched_group *sg;
5688                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
5689                 int j;
5690
5691                 if (cpu_isset(i, covered))
5692                         continue;
5693
5694                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
5695                 sg->__cpu_power = 0;
5696
5697                 for_each_cpu_mask(j, span) {
5698                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
5699                                 continue;
5700
5701                         cpu_set(j, covered);
5702                         cpu_set(j, sg->cpumask);
5703                 }
5704                 if (!first)
5705                         first = sg;
5706                 if (last)
5707                         last->next = sg;
5708                 last = sg;
5709         }
5710         last->next = first;
5711 }
5712
5713 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
5714
5715 #ifdef CONFIG_NUMA
5716
5717 /**
5718  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5719  * @node: node whose sched_domain we're building
5720  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5721  *
5722  * Find the next node to include in a given scheduling domain.  Simply
5723  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5724  *
5725  * Should use nodemask_t.
5726  */
5727 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
5728 {
5729         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
5730
5731         min_val = INT_MAX;
5732
5733         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5734                 /* Start at @node */
5735                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
5736
5737                 if (!nr_cpus_node(n))
5738                         continue;
5739
5740                 /* Skip already used nodes */
5741                 if (test_bit(n, used_nodes))
5742                         continue;
5743
5744                 /* Simple min distance search */
5745                 val = node_distance(node, n);
5746
5747                 if (val < min_val) {
5748                         min_val = val;
5749                         best_node = n;
5750                 }
5751         }
5752
5753         set_bit(best_node, used_nodes);
5754         return best_node;
5755 }
5756
5757 /**
5758  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5759  * @node: node whose cpumask we're constructing
5760  * @size: number of nodes to include in this span
5761  *
5762  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span.  It
5763  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5764  * out optimally.
5765  */
5766 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
5767 {
5768         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5769         cpumask_t span, nodemask;
5770         int i;
5771
5772         cpus_clear(span);
5773         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5774
5775         nodemask = node_to_cpumask(node);
5776         cpus_or(span, span, nodemask);
5777         set_bit(node, used_nodes);
5778
5779         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5780                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
5781
5782                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
5783                 cpus_or(span, span, nodemask);
5784         }
5785
5786         return span;
5787 }
5788 #endif
5789
5790 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5791
5792 /*
5793  * SMT sched-domains:
5794  */
5795 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5796 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
5797 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
5798
5799 static int cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5800                             struct sched_group **sg)
5801 {
5802         if (sg)
5803                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
5804         return cpu;
5805 }
5806 #endif
5807
5808 /*
5809  * multi-core sched-domains:
5810  */
5811 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5812 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
5813 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
5814 #endif
5815
5816 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5817 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5818                              struct sched_group **sg)
5819 {
5820         int group;
5821         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5822         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5823         group = first_cpu(mask);
5824         if (sg)
5825                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
5826         return group;
5827 }
5828 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
5829 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5830                              struct sched_group **sg)
5831 {
5832         if (sg)
5833                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
5834         return cpu;
5835 }
5836 #endif
5837
5838 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
5839 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
5840
5841 static int cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5842                              struct sched_group **sg)
5843 {
5844         int group;
5845 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5846         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
5847         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5848         group = first_cpu(mask);
5849 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5850         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5851         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5852         group = first_cpu(mask);
5853 #else
5854         group = cpu;
5855 #endif
5856         if (sg)
5857                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
5858         return group;
5859 }
5860
5861 #ifdef CONFIG_NUMA
5862 /*
5863  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
5864  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
5865  * gets dynamically allocated.
5866  */
5867 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
5868 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
5869
5870 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
5871 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
5872
5873 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5874                                  struct sched_group **sg)
5875 {
5876         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
5877         int group;
5878
5879         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5880         group = first_cpu(nodemask);
5881
5882         if (sg)
5883                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
5884         return group;
5885 }
5886
5887 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
5888 {
5889         struct sched_group *sg = group_head;
5890         int j;
5891
5892         if (!sg)
5893                 return;
5894 next_sg:
5895         for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
5896                 struct sched_domain *sd;
5897
5898                 sd = &per_cpu(phys_domains, j);
5899                 if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
5900                         /*
5901                          * Only add "power" once for each
5902                          * physical package.
5903                          */
5904                         continue;
5905                 }
5906
5907                 sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
5908         }
5909         sg = sg->next;
5910         if (sg != group_head)
5911                 goto next_sg;
5912 }
5913 #endif
5914
5915 #ifdef CONFIG_NUMA
5916 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
5917 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5918 {
5919         int cpu, i;
5920
5921         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
5922                 struct sched_group **sched_group_nodes
5923                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
5924
5925                 if (!sched_group_nodes)
5926                         continue;
5927
5928                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5929                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
5930                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
5931
5932                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5933                         if (cpus_empty(nodemask))
5934                                 continue;
5935
5936                         if (sg == NULL)
5937                                 continue;
5938                         sg = sg->next;
5939 next_sg:
5940                         oldsg = sg;
5941                         sg = sg->next;
5942                         kfree(oldsg);
5943                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
5944                                 goto next_sg;
5945                 }
5946                 kfree(sched_group_nodes);
5947                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
5948         }
5949 }
5950 #else
5951 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5952 {
5953 }
5954 #endif
5955
5956 /*
5957  * Initialize sched groups cpu_power.
5958  *
5959  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5960  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5961  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5962  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5963  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5964  * less cpu_power.
5965  *
5966  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
5967  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
5968  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
5969  */
5970 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5971 {
5972         struct sched_domain *child;
5973         struct sched_group *group;
5974
5975         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
5976
5977         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
5978                 return;
5979
5980         child = sd->child;
5981
5982         sd->groups->__cpu_power = 0;
5983
5984         /*
5985          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
5986          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
5987          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
5988          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
5989          * same sched domain.
5990          */
5991         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
5992                        (child->flags &
5993                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
5994                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
5995                 return;
5996         }
5997
5998         /*
5999          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6000          */
6001         group = child->groups;
6002         do {
6003                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6004                 group = group->next;
6005         } while (group != child->groups);
6006 }
6007
6008 /*
6009  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6010  * to the individual cpus
6011  */
6012 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6013 {
6014         int i;
6015 #ifdef CONFIG_NUMA
6016         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6017         int sd_allnodes = 0;
6018
6019         /*
6020          * Allocate the per-node list of sched groups
6021          */
6022         sched_group_nodes = kzalloc(sizeof(struct sched_group *)*MAX_NUMNODES,
6023                                            GFP_KERNEL);
6024         if (!sched_group_nodes) {
6025                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6026                 return -ENOMEM;
6027         }
6028         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6029 #endif
6030
6031         /*
6032          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6033          */
6034         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6035                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6036                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6037
6038                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6039
6040 #ifdef CONFIG_NUMA
6041                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6042                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6043                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6044                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6045                         sd->span = *cpu_map;
6046                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6047                         p = sd;
6048                         sd_allnodes = 1;
6049                 } else
6050                         p = NULL;
6051
6052                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6053                 *sd = SD_NODE_INIT;
6054                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6055                 sd->parent = p;
6056                 if (p)
6057                         p->child = sd;
6058                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6059 #endif
6060
6061                 p = sd;
6062                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6063                 *sd = SD_CPU_INIT;
6064                 sd->span = nodemask;
6065                 sd->parent = p;
6066                 if (p)
6067                         p->child = sd;
6068                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6069
6070 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6071                 p = sd;
6072                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6073                 *sd = SD_MC_INIT;
6074                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6075                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6076                 sd->parent = p;
6077                 p->child = sd;
6078                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6079 #endif
6080
6081 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6082                 p = sd;
6083                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6084                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6085                 sd->span = cpu_sibling_map[i];
6086                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6087                 sd->parent = p;
6088                 p->child = sd;
6089                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6090 #endif
6091         }
6092
6093 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6094         /* Set up CPU (sibling) groups */
6095         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6096                 cpumask_t this_sibling_map = cpu_sibling_map[i];
6097                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6098                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6099                         continue;
6100
6101                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
6102                                         &cpu_to_cpu_group);
6103         }
6104 #endif
6105
6106 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6107         /* Set up multi-core groups */
6108         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6109                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6110                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6111                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6112                         continue;
6113                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
6114                                         &cpu_to_core_group);
6115         }
6116 #endif
6117
6118         /* Set up physical groups */
6119         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6120                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6121
6122                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6123                 if (cpus_empty(nodemask))
6124                         continue;
6125
6126                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6127         }
6128
6129 #ifdef CONFIG_NUMA
6130         /* Set up node groups */
6131         if (sd_allnodes)
6132                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map,
6133                                         &cpu_to_allnodes_group);
6134
6135         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6136                 /* Set up node groups */
6137                 struct sched_group *sg, *prev;
6138                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6139                 cpumask_t domainspan;
6140                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6141                 int j;
6142
6143                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6144                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6145                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6146                         continue;
6147                 }
6148
6149                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6150                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6151
6152                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6153                 if (!sg) {
6154                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6155                                 "node %d\n", i);
6156                         goto error;
6157                 }
6158                 sched_group_nodes[i] = sg;
6159                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6160                         struct sched_domain *sd;
6161
6162                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6163                         sd->groups = sg;
6164                 }
6165                 sg->__cpu_power = 0;
6166                 sg->cpumask = nodemask;
6167                 sg->next = sg;
6168                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6169                 prev = sg;
6170
6171                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6172                         cpumask_t tmp, notcovered;
6173                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6174
6175                         cpus_complement(notcovered, covered);
6176                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6177                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6178                         if (cpus_empty(tmp))
6179                                 break;
6180
6181                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6182                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6183                         if (cpus_empty(tmp))
6184                                 continue;
6185
6186                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6187                                           GFP_KERNEL, i);
6188                         if (!sg) {
6189                                 printk(KERN_WARNING
6190                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6191                                 goto error;
6192                         }
6193                         sg->__cpu_power = 0;
6194                         sg->cpumask = tmp;
6195                         sg->next = prev->next;
6196                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6197                         prev->next = sg;
6198                         prev = sg;
6199                 }
6200         }
6201 #endif
6202
6203         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6204 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6205         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6206                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6207
6208                 init_sched_groups_power(i, sd);
6209         }
6210 #endif
6211 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6212         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6213                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
6214
6215                 init_sched_groups_power(i, sd);
6216         }
6217 #endif
6218
6219         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6220                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6221
6222                 init_sched_groups_power(i, sd);
6223         }
6224
6225 #ifdef CONFIG_NUMA
6226         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6227                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6228
6229         if (sd_allnodes) {
6230                 struct sched_group *sg;
6231
6232                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6233                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6234         }
6235 #endif
6236
6237         /* Attach the domains */
6238         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6239                 struct sched_domain *sd;
6240 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6241                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6242 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6243                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6244 #else
6245                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6246 #endif
6247                 cpu_attach_domain(sd, i);
6248         }
6249
6250         return 0;
6251
6252 #ifdef CONFIG_NUMA
6253 error:
6254         free_sched_groups(cpu_map);
6255         return -ENOMEM;
6256 #endif
6257 }
6258 /*
6259  * Set up scheduler domains and groups.  Callers must hold the hotplug lock.
6260  */
6261 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6262 {
6263         cpumask_t cpu_default_map;
6264         int err;
6265
6266         /*
6267          * Setup mask for cpus without special case scheduling requirements.
6268          * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6269          * exclude other special cases in the future.
6270          */
6271         cpus_andnot(cpu_default_map, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6272
6273         err = build_sched_domains(&cpu_default_map);
6274
6275         return err;
6276 }
6277
6278 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6279 {
6280         free_sched_groups(cpu_map);
6281 }
6282
6283 /*
6284  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6285  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6286  */
6287 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6288 {
6289         int i;
6290
6291         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6292                 cpu_attach_domain(NULL, i);
6293         synchronize_sched();
6294         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6295 }
6296
6297 /*
6298  * Partition sched domains as specified by the cpumasks below.
6299  * This attaches all cpus from the cpumasks to the NULL domain,
6300  * waits for a RCU quiescent period, recalculates sched
6301  * domain information and then attaches them back to the
6302  * correct sched domains
6303  * Call with hotplug lock held
6304  */
6305 int partition_sched_domains(cpumask_t *partition1, cpumask_t *partition2)
6306 {
6307         cpumask_t change_map;
6308         int err = 0;
6309
6310         cpus_and(*partition1, *partition1, cpu_online_map);
6311         cpus_and(*partition2, *partition2, cpu_online_map);
6312         cpus_or(change_map, *partition1, *partition2);
6313
6314         /* Detach sched domains from all of the affected cpus */
6315         detach_destroy_domains(&change_map);
6316         if (!cpus_empty(*partition1))
6317                 err = build_sched_domains(partition1);
6318         if (!err && !cpus_empty(*partition2))
6319                 err = build_sched_domains(partition2);
6320
6321         return err;
6322 }
6323
6324 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6325 int arch_reinit_sched_domains(void)
6326 {
6327         int err;
6328
6329         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6330         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6331         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6332         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6333
6334         return err;
6335 }
6336
6337 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6338 {
6339         int ret;
6340
6341         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6342                 return -EINVAL;
6343
6344         if (smt)
6345                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6346         else
6347                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6348
6349         ret = arch_reinit_sched_domains();
6350
6351         return ret ? ret : count;
6352 }
6353
6354 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6355 {
6356         int err = 0;
6357
6358 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6359         if (smt_capable())
6360                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6361                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6362 #endif
6363 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6364         if (!err && mc_capable())
6365                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6366                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6367 #endif
6368         return err;
6369 }
6370 #endif
6371
6372 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6373 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6374 {
6375         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6376 }
6377 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6378                                             const char *buf, size_t count)
6379 {
6380         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6381 }
6382 SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6383             sched_mc_power_savings_store);
6384 #endif
6385
6386 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6387 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6388 {
6389         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6390 }
6391 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6392                                              const char *buf, size_t count)
6393 {
6394         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6395 }
6396 SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6397             sched_smt_power_savings_store);
6398 #endif
6399
6400 /*
6401  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy.  The domains
6402  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
6403  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
6404  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
6405  */
6406 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
6407                                 unsigned long action, void *hcpu)
6408 {
6409         switch (action) {
6410         case CPU_UP_PREPARE:
6411         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6412         case CPU_DOWN_PREPARE:
6413         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6414                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6415                 return NOTIFY_OK;
6416
6417         case CPU_UP_CANCELED:
6418         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6419         case CPU_DOWN_FAILED:
6420         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6421         case CPU_ONLINE:
6422         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6423         case CPU_DEAD:
6424         case CPU_DEAD_FROZEN:
6425                 /*
6426                  * Fall through and re-initialise the domains.
6427                  */
6428                 break;
6429         default:
6430                 return NOTIFY_DONE;
6431         }
6432
6433         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
6434         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6435
6436         return NOTIFY_OK;
6437 }
6438
6439 void __init sched_init_smp(void)
6440 {
6441         cpumask_t non_isolated_cpus;
6442
6443         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6444         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6445         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
6446         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
6447                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6448         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6449         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
6450         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
6451
6452         init_sched_domain_sysctl();
6453
6454         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6455         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
6456                 BUG();
6457         sched_init_granularity();
6458 }
6459 #else
6460 void __init sched_init_smp(void)
6461 {
6462         sched_init_granularity();
6463 }
6464 #endif /* CONFIG_SMP */
6465
6466 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6467 {
6468         /* Linker adds these: start and end of __sched functions */
6469         extern char __sched_text_start[], __sched_text_end[];
6470
6471         return in_lock_functions(addr) ||
6472                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6473                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6474 }
6475
6476 static inline void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
6477 {
6478         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
6479         cfs_rq->fair_clock = 1;
6480 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6481         cfs_rq->rq = rq;
6482 #endif
6483 }
6484
6485 void __init sched_init(void)
6486 {
6487         u64 now = sched_clock();
6488         int highest_cpu = 0;
6489         int i, j;
6490
6491         /*
6492          * Link up the scheduling class hierarchy:
6493          */
6494         rt_sched_class.next = &fair_sched_class;
6495         fair_sched_class.next = &idle_sched_class;
6496         idle_sched_class.next = NULL;
6497
6498         for_each_possible_cpu(i) {
6499                 struct rt_prio_array *array;
6500                 struct rq *rq;
6501
6502                 rq = cpu_rq(i);
6503                 spin_lock_init(&rq->lock);
6504                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
6505                 rq->nr_running = 0;
6506                 rq->clock = 1;
6507                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
6508 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6509                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6510                 list_add(&rq->cfs.leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
6511 #endif
6512                 rq->ls.load_update_last = now;
6513                 rq->ls.load_update_start = now;
6514
6515                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6516                         rq->cpu_load[j] = 0;
6517 #ifdef CONFIG_SMP
6518                 rq->sd = NULL;
6519                 rq->active_balance = 0;
6520                 rq->next_balance = jiffies;
6521                 rq->push_cpu = 0;
6522                 rq->cpu = i;
6523                 rq->migration_thread = NULL;
6524                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
6525 #endif
6526                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6527
6528                 array = &rq->rt.active;
6529                 for (j = 0; j < MAX_RT_PRIO; j++) {
6530                         INIT_LIST_HEAD(array->queue + j);
6531                         __clear_bit(j, array->bitmap);
6532                 }
6533                 highest_cpu = i;
6534                 /* delimiter for bitsearch: */
6535                 __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
6536         }
6537
6538         set_load_weight(&init_task);
6539
6540 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6541         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6542 #endif
6543
6544 #ifdef CONFIG_SMP
6545         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
6546         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
6547 #endif
6548
6549 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6550         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
6551 #endif
6552
6553         /*
6554          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6555          */
6556         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6557         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6558
6559         /*
6560          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6561          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6562          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6563          * when this runqueue becomes "idle".
6564          */
6565         init_idle(current, smp_processor_id());
6566         /*
6567          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6568          */
6569         current->sched_class = &fair_sched_class;
6570 }
6571
6572 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6573 void __might_sleep(char *file, int line)
6574 {
6575 #ifdef in_atomic
6576         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6577
6578         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
6579             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
6580                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6581                         return;
6582                 prev_jiffy = jiffies;
6583                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
6584                                 " context at %s:%d\n", file, line);
6585                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
6586                         in_atomic(), irqs_disabled());
6587                 debug_show_held_locks(current);
6588                 if (irqs_disabled())
6589                         print_irqtrace_events(current);
6590                 dump_stack();
6591         }
6592 #endif
6593 }
6594 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6595 #endif
6596
6597 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6598 void normalize_rt_tasks(void)
6599 {
6600         struct task_struct *g, *p;
6601         unsigned long flags;
6602         struct rq *rq;
6603         int on_rq;
6604
6605         read_lock_irq(&tasklist_lock);
6606         do_each_thread(g, p) {
6607                 p->se.fair_key                  = 0;
6608                 p->se.wait_runtime              = 0;
6609                 p->se.exec_start                = 0;
6610                 p->se.wait_start_fair           = 0;
6611                 p->se.sleep_start_fair          = 0;
6612 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6613                 p->se.wait_start                = 0;
6614                 p->se.sleep_start               = 0;
6615                 p->se.block_start               = 0;
6616 #endif
6617                 task_rq(p)->cfs.fair_clock      = 0;
6618                 task_rq(p)->clock               = 0;
6619
6620                 if (!rt_task(p)) {
6621                         /*
6622                          * Renice negative nice level userspace
6623                          * tasks back to 0:
6624                          */
6625                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6626                                 set_user_nice(p, 0);
6627                         continue;
6628                 }
6629
6630                 spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6631                 rq = __task_rq_lock(p);
6632 #ifdef CONFIG_SMP
6633                 /*
6634                  * Do not touch the migration thread:
6635                  */
6636                 if (p == rq->migration_thread)
6637                         goto out_unlock;
6638 #endif
6639
6640                 on_rq = p->se.on_rq;
6641                 if (on_rq)
6642                         deactivate_task(task_rq(p), p, 0, rq_clock(task_rq(p)));
6643                 __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6644                 if (on_rq) {
6645                         activate_task(task_rq(p), p, 0);
6646                         resched_task(rq->curr);
6647                 }
6648 #ifdef CONFIG_SMP
6649  out_unlock:
6650 #endif
6651                 __task_rq_unlock(rq);
6652                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6653         } while_each_thread(g, p);
6654
6655         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
6656 }
6657
6658 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6659
6660 #ifdef CONFIG_IA64
6661 /*
6662  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
6663  *
6664  * They can only be called when the whole system has been
6665  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6666  * activity can take place. Using them for anything else would
6667  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6668  * under any other configuration.
6669  */
6670
6671 /**
6672  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6673  * @cpu: the processor in question.
6674  *
6675  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6676  */
6677 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6678 {
6679         return cpu_curr(cpu);
6680 }
6681
6682 /**
6683  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6684  * @cpu: the processor in question.
6685  * @p: the task pointer to set.
6686  *
6687  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6688  * are serviced on a separate stack.  It allows the architecture to switch the
6689  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner.  This function
6690  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6691  * and caller must save the original value of the current task (see
6692  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6693  * re-starting the system.
6694  *
6695  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6696  */
6697 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6698 {
6699         cpu_curr(cpu) = p;
6700 }
6701
6702 #endif