]> pilppa.org Git - linux-2.6-omap-h63xx.git/blob - kernel/sched.c
[PATCH] sched: ->task_new cleanup
[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  * Per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give us:
322  */
323 static unsigned long long __rq_clock(struct rq *rq)
324 {
325         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
326         u64 now = sched_clock();
327         s64 delta = now - prev_raw;
328         u64 clock = rq->clock;
329
330         /*
331          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
332          */
333         if (unlikely(delta < 0)) {
334                 clock++;
335                 rq->clock_warps++;
336         } else {
337                 /*
338                  * Catch too large forward jumps too:
339                  */
340                 if (unlikely(delta > 2*TICK_NSEC)) {
341                         clock++;
342                         rq->clock_overflows++;
343                 } else {
344                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
345                                 rq->clock_max_delta = delta;
346                         clock += delta;
347                 }
348         }
349
350         rq->prev_clock_raw = now;
351         rq->clock = clock;
352
353         return clock;
354 }
355
356 static inline unsigned long long rq_clock(struct rq *rq)
357 {
358         int this_cpu = smp_processor_id();
359
360         if (this_cpu == cpu_of(rq))
361                 return __rq_clock(rq);
362
363         return rq->clock;
364 }
365
366 /*
367  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
368  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
369  *
370  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
371  * preempt-disabled sections.
372  */
373 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
374         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
375
376 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
377 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
378 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
379 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
380
381 /*
382  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
383  * clock constructed from sched_clock():
384  */
385 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
386 {
387         unsigned long long now;
388         unsigned long flags;
389
390         local_irq_save(flags);
391         now = rq_clock(cpu_rq(cpu));
392         local_irq_restore(flags);
393
394         return now;
395 }
396
397 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
398 /* Change a task's ->cfs_rq if it moves across CPUs */
399 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p)
400 {
401         p->se.cfs_rq = &task_rq(p)->cfs;
402 }
403 #else
404 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p)
405 {
406 }
407 #endif
408
409 #ifndef prepare_arch_switch
410 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
411 #endif
412 #ifndef finish_arch_switch
413 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
414 #endif
415
416 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
417 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
418 {
419         return rq->curr == p;
420 }
421
422 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
423 {
424 }
425
426 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
427 {
428 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
429         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
430         rq->lock.owner = current;
431 #endif
432         /*
433          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
434          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
435          * prev into current:
436          */
437         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
438
439         spin_unlock_irq(&rq->lock);
440 }
441
442 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
443 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
444 {
445 #ifdef CONFIG_SMP
446         return p->oncpu;
447 #else
448         return rq->curr == p;
449 #endif
450 }
451
452 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
453 {
454 #ifdef CONFIG_SMP
455         /*
456          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
457          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
458          * here.
459          */
460         next->oncpu = 1;
461 #endif
462 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
463         spin_unlock_irq(&rq->lock);
464 #else
465         spin_unlock(&rq->lock);
466 #endif
467 }
468
469 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
470 {
471 #ifdef CONFIG_SMP
472         /*
473          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
474          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
475          * finished.
476          */
477         smp_wmb();
478         prev->oncpu = 0;
479 #endif
480 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
481         local_irq_enable();
482 #endif
483 }
484 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
485
486 /*
487  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
488  * Must be called interrupts disabled.
489  */
490 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
491         __acquires(rq->lock)
492 {
493         struct rq *rq;
494
495 repeat_lock_task:
496         rq = task_rq(p);
497         spin_lock(&rq->lock);
498         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
499                 spin_unlock(&rq->lock);
500                 goto repeat_lock_task;
501         }
502         return rq;
503 }
504
505 /*
506  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
507  * interrupts.  Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
508  * explicitly disabling preemption.
509  */
510 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
511         __acquires(rq->lock)
512 {
513         struct rq *rq;
514
515 repeat_lock_task:
516         local_irq_save(*flags);
517         rq = task_rq(p);
518         spin_lock(&rq->lock);
519         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
520                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
521                 goto repeat_lock_task;
522         }
523         return rq;
524 }
525
526 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
527         __releases(rq->lock)
528 {
529         spin_unlock(&rq->lock);
530 }
531
532 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
533         __releases(rq->lock)
534 {
535         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
536 }
537
538 /*
539  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
540  */
541 static inline struct rq *this_rq_lock(void)
542         __acquires(rq->lock)
543 {
544         struct rq *rq;
545
546         local_irq_disable();
547         rq = this_rq();
548         spin_lock(&rq->lock);
549
550         return rq;
551 }
552
553 /*
554  * CPU frequency is/was unstable - start new by setting prev_clock_raw:
555  */
556 void sched_clock_unstable_event(void)
557 {
558         unsigned long flags;
559         struct rq *rq;
560
561         rq = task_rq_lock(current, &flags);
562         rq->prev_clock_raw = sched_clock();
563         rq->clock_unstable_events++;
564         task_rq_unlock(rq, &flags);
565 }
566
567 /*
568  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
569  *
570  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
571  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
572  * the target CPU.
573  */
574 #ifdef CONFIG_SMP
575
576 #ifndef tsk_is_polling
577 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
578 #endif
579
580 static void resched_task(struct task_struct *p)
581 {
582         int cpu;
583
584         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
585
586         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
587                 return;
588
589         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
590
591         cpu = task_cpu(p);
592         if (cpu == smp_processor_id())
593                 return;
594
595         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
596         smp_mb();
597         if (!tsk_is_polling(p))
598                 smp_send_reschedule(cpu);
599 }
600
601 static void resched_cpu(int cpu)
602 {
603         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
604         unsigned long flags;
605
606         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
607                 return;
608         resched_task(cpu_curr(cpu));
609         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
610 }
611 #else
612 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
613 {
614         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
615         set_tsk_need_resched(p);
616 }
617 #endif
618
619 static u64 div64_likely32(u64 divident, unsigned long divisor)
620 {
621 #if BITS_PER_LONG == 32
622         if (likely(divident <= 0xffffffffULL))
623                 return (u32)divident / divisor;
624         do_div(divident, divisor);
625
626         return divident;
627 #else
628         return divident / divisor;
629 #endif
630 }
631
632 #if BITS_PER_LONG == 32
633 # define WMULT_CONST    (~0UL)
634 #else
635 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
636 #endif
637
638 #define WMULT_SHIFT     32
639
640 static unsigned long
641 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
642                 struct load_weight *lw)
643 {
644         u64 tmp;
645
646         if (unlikely(!lw->inv_weight))
647                 lw->inv_weight = WMULT_CONST / lw->weight;
648
649         tmp = (u64)delta_exec * weight;
650         /*
651          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
652          */
653         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST)) {
654                 tmp = ((tmp >> WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight)
655                                 >> (WMULT_SHIFT/2);
656         } else {
657                 tmp = (tmp * lw->inv_weight) >> WMULT_SHIFT;
658         }
659
660         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
661 }
662
663 static inline unsigned long
664 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
665 {
666         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
667 }
668
669 static void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
670 {
671         lw->weight += inc;
672         lw->inv_weight = 0;
673 }
674
675 static void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
676 {
677         lw->weight -= dec;
678         lw->inv_weight = 0;
679 }
680
681 static void __update_curr_load(struct rq *rq, struct load_stat *ls)
682 {
683         if (rq->curr != rq->idle && ls->load.weight) {
684                 ls->delta_exec += ls->delta_stat;
685                 ls->delta_fair += calc_delta_fair(ls->delta_stat, &ls->load);
686                 ls->delta_stat = 0;
687         }
688 }
689
690 /*
691  * Update delta_exec, delta_fair fields for rq.
692  *
693  * delta_fair clock advances at a rate inversely proportional to
694  * total load (rq->ls.load.weight) on the runqueue, while
695  * delta_exec advances at the same rate as wall-clock (provided
696  * cpu is not idle).
697  *
698  * delta_exec / delta_fair is a measure of the (smoothened) load on this
699  * runqueue over any given interval. This (smoothened) load is used
700  * during load balance.
701  *
702  * This function is called /before/ updating rq->ls.load
703  * and when switching tasks.
704  */
705 static void update_curr_load(struct rq *rq, u64 now)
706 {
707         struct load_stat *ls = &rq->ls;
708         u64 start;
709
710         start = ls->load_update_start;
711         ls->load_update_start = now;
712         ls->delta_stat += now - start;
713         /*
714          * Stagger updates to ls->delta_fair. Very frequent updates
715          * can be expensive.
716          */
717         if (ls->delta_stat >= sysctl_sched_stat_granularity)
718                 __update_curr_load(rq, ls);
719 }
720
721 /*
722  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
723  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
724  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
725  * scheduling class and "nice" value.  For SCHED_NORMAL tasks this is just a
726  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
727  * slice expiry etc.
728  */
729
730 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
731 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
732
733 /*
734  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
735  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
736  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
737  * that remained on nice 0.
738  *
739  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
740  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
741  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
742  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
743  * the relative distance between them is ~25%.)
744  */
745 static const int prio_to_weight[40] = {
746 /* -20 */ 88818, 71054, 56843, 45475, 36380, 29104, 23283, 18626, 14901, 11921,
747 /* -10 */  9537,  7629,  6103,  4883,  3906,  3125,  2500,  2000,  1600,  1280,
748 /*   0 */  NICE_0_LOAD /* 1024 */,
749 /*   1 */          819,   655,   524,   419,   336,   268,   215,   172,   137,
750 /*  10 */   110,    87,    70,    56,    45,    36,    29,    23,    18,    15,
751 };
752
753 /*
754  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
755  *
756  * In cases where the weight does not change often, we can use the
757  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
758  * into multiplications:
759  */
760 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
761 /* -20 */     48356,     60446,     75558,     94446,    118058,
762 /* -15 */    147573,    184467,    230589,    288233,    360285,
763 /* -10 */    450347,    562979,    703746,    879575,   1099582,
764 /*  -5 */   1374389,   1717986,   2147483,   2684354,   3355443,
765 /*   0 */   4194304,   5244160,   6557201,   8196502,  10250518,
766 /*   5 */  12782640,  16025997,  19976592,  24970740,  31350126,
767 /*  10 */  39045157,  49367440,  61356675,  76695844,  95443717,
768 /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
769 };
770
771 static inline void
772 inc_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p, u64 now)
773 {
774         update_curr_load(rq, now);
775         update_load_add(&rq->ls.load, p->se.load.weight);
776 }
777
778 static inline void
779 dec_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p, u64 now)
780 {
781         update_curr_load(rq, now);
782         update_load_sub(&rq->ls.load, p->se.load.weight);
783 }
784
785 static void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq, u64 now)
786 {
787         rq->nr_running++;
788         inc_load(rq, p, now);
789 }
790
791 static void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq, u64 now)
792 {
793         rq->nr_running--;
794         dec_load(rq, p, now);
795 }
796
797 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
798
799 /*
800  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
801  * scheduling classes, without having to expose their internal data
802  * structures to the load-balancing proper:
803  */
804 struct rq_iterator {
805         void *arg;
806         struct task_struct *(*start)(void *);
807         struct task_struct *(*next)(void *);
808 };
809
810 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
811                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
812                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
813                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
814                       int this_best_prio, int best_prio, int best_prio_seen,
815                       struct rq_iterator *iterator);
816
817 #include "sched_stats.h"
818 #include "sched_rt.c"
819 #include "sched_fair.c"
820 #include "sched_idletask.c"
821 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
822 # include "sched_debug.c"
823 #endif
824
825 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
826
827 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
828 {
829         task_rq(p)->cfs.wait_runtime -= p->se.wait_runtime;
830         p->se.wait_runtime = 0;
831
832         if (task_has_rt_policy(p)) {
833                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
834                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
835                 return;
836         }
837
838         /*
839          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
840          */
841         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
842                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
843                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
844                 return;
845         }
846
847         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
848         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
849 }
850
851 static void
852 enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup, u64 now)
853 {
854         sched_info_queued(p);
855         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup, now);
856         p->se.on_rq = 1;
857 }
858
859 static void
860 dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep, u64 now)
861 {
862         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep, now);
863         p->se.on_rq = 0;
864 }
865
866 /*
867  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
868  */
869 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
870 {
871         return p->static_prio;
872 }
873
874 /*
875  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
876  * without taking RT-inheritance into account. Might be
877  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
878  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
879  * estimator recalculates.
880  */
881 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
882 {
883         int prio;
884
885         if (task_has_rt_policy(p))
886                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
887         else
888                 prio = __normal_prio(p);
889         return prio;
890 }
891
892 /*
893  * Calculate the current priority, i.e. the priority
894  * taken into account by the scheduler. This value might
895  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
896  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
897  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
898  */
899 static int effective_prio(struct task_struct *p)
900 {
901         p->normal_prio = normal_prio(p);
902         /*
903          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
904          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
905          * to the normal priority:
906          */
907         if (!rt_prio(p->prio))
908                 return p->normal_prio;
909         return p->prio;
910 }
911
912 /*
913  * activate_task - move a task to the runqueue.
914  */
915 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
916 {
917         u64 now = rq_clock(rq);
918
919         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
920                 rq->nr_uninterruptible--;
921
922         enqueue_task(rq, p, wakeup, now);
923         inc_nr_running(p, rq, now);
924 }
925
926 /*
927  * activate_idle_task - move idle task to the _front_ of runqueue.
928  */
929 static inline void activate_idle_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
930 {
931         u64 now = rq_clock(rq);
932
933         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
934                 rq->nr_uninterruptible--;
935
936         enqueue_task(rq, p, 0, now);
937         inc_nr_running(p, rq, now);
938 }
939
940 /*
941  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
942  */
943 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
944 {
945         u64 now = rq_clock(rq);
946
947         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
948                 rq->nr_uninterruptible++;
949
950         dequeue_task(rq, p, sleep, now);
951         dec_nr_running(p, rq, now);
952 }
953
954 /**
955  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
956  * @p: the task in question.
957  */
958 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
959 {
960         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
961 }
962
963 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
964 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
965 {
966         return cpu_rq(cpu)->ls.load.weight;
967 }
968
969 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
970 {
971 #ifdef CONFIG_SMP
972         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
973         set_task_cfs_rq(p);
974 #endif
975 }
976
977 #ifdef CONFIG_SMP
978
979 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
980 {
981         int old_cpu = task_cpu(p);
982         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
983         u64 clock_offset, fair_clock_offset;
984
985         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
986         fair_clock_offset = old_rq->cfs.fair_clock -
987                                                  new_rq->cfs.fair_clock;
988         if (p->se.wait_start)
989                 p->se.wait_start -= clock_offset;
990         if (p->se.wait_start_fair)
991                 p->se.wait_start_fair -= fair_clock_offset;
992         if (p->se.sleep_start)
993                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
994         if (p->se.block_start)
995                 p->se.block_start -= clock_offset;
996         if (p->se.sleep_start_fair)
997                 p->se.sleep_start_fair -= fair_clock_offset;
998
999         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1000 }
1001
1002 struct migration_req {
1003         struct list_head list;
1004
1005         struct task_struct *task;
1006         int dest_cpu;
1007
1008         struct completion done;
1009 };
1010
1011 /*
1012  * The task's runqueue lock must be held.
1013  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1014  */
1015 static int
1016 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1017 {
1018         struct rq *rq = task_rq(p);
1019
1020         /*
1021          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1022          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1023          */
1024         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1025                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1026                 return 0;
1027         }
1028
1029         init_completion(&req->done);
1030         req->task = p;
1031         req->dest_cpu = dest_cpu;
1032         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1033
1034         return 1;
1035 }
1036
1037 /*
1038  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1039  *
1040  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1041  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1042  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1043  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1044  * waiting to become inactive.
1045  */
1046 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1047 {
1048         unsigned long flags;
1049         int running, on_rq;
1050         struct rq *rq;
1051
1052 repeat:
1053         /*
1054          * We do the initial early heuristics without holding
1055          * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1056          * the runqueue lock when things look like they will
1057          * work out!
1058          */
1059         rq = task_rq(p);
1060
1061         /*
1062          * If the task is actively running on another CPU
1063          * still, just relax and busy-wait without holding
1064          * any locks.
1065          *
1066          * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1067          * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1068          * But we don't care, since "task_running()" will
1069          * return false if the runqueue has changed and p
1070          * is actually now running somewhere else!
1071          */
1072         while (task_running(rq, p))
1073                 cpu_relax();
1074
1075         /*
1076          * Ok, time to look more closely! We need the rq
1077          * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1078          * just go back and repeat.
1079          */
1080         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1081         running = task_running(rq, p);
1082         on_rq = p->se.on_rq;
1083         task_rq_unlock(rq, &flags);
1084
1085         /*
1086          * Was it really running after all now that we
1087          * checked with the proper locks actually held?
1088          *
1089          * Oops. Go back and try again..
1090          */
1091         if (unlikely(running)) {
1092                 cpu_relax();
1093                 goto repeat;
1094         }
1095
1096         /*
1097          * It's not enough that it's not actively running,
1098          * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1099          * preempted!
1100          *
1101          * So if it wa still runnable (but just not actively
1102          * running right now), it's preempted, and we should
1103          * yield - it could be a while.
1104          */
1105         if (unlikely(on_rq)) {
1106                 yield();
1107                 goto repeat;
1108         }
1109
1110         /*
1111          * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1112          * runnable, which means that it will never become
1113          * running in the future either. We're all done!
1114          */
1115 }
1116
1117 /***
1118  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1119  * @p: the to-be-kicked thread
1120  *
1121  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1122  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1123  *
1124  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1125  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1126  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1127  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1128  * achieved as well.
1129  */
1130 void kick_process(struct task_struct *p)
1131 {
1132         int cpu;
1133
1134         preempt_disable();
1135         cpu = task_cpu(p);
1136         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1137                 smp_send_reschedule(cpu);
1138         preempt_enable();
1139 }
1140
1141 /*
1142  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1143  * according to the scheduling class and "nice" value.
1144  *
1145  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1146  * balance conservatively.
1147  */
1148 static inline unsigned long source_load(int cpu, int type)
1149 {
1150         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1151         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1152
1153         if (type == 0)
1154                 return total;
1155
1156         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1157 }
1158
1159 /*
1160  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1161  * according to the scheduling class and "nice" value.
1162  */
1163 static inline unsigned long target_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 max(rq->cpu_load[type-1], total);
1172 }
1173
1174 /*
1175  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1176  */
1177 static inline unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1178 {
1179         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1180         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1181         unsigned long n = rq->nr_running;
1182
1183         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1184 }
1185
1186 /*
1187  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1188  * domain.
1189  */
1190 static struct sched_group *
1191 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1192 {
1193         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1194         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1195         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1196         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1197
1198         do {
1199                 unsigned long load, avg_load;
1200                 int local_group;
1201                 int i;
1202
1203                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1204                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1205                         goto nextgroup;
1206
1207                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1208
1209                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1210                 avg_load = 0;
1211
1212                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1213                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1214                         if (local_group)
1215                                 load = source_load(i, load_idx);
1216                         else
1217                                 load = target_load(i, load_idx);
1218
1219                         avg_load += load;
1220                 }
1221
1222                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1223                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1224                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1225
1226                 if (local_group) {
1227                         this_load = avg_load;
1228                         this = group;
1229                 } else if (avg_load < min_load) {
1230                         min_load = avg_load;
1231                         idlest = group;
1232                 }
1233 nextgroup:
1234                 group = group->next;
1235         } while (group != sd->groups);
1236
1237         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1238                 return NULL;
1239         return idlest;
1240 }
1241
1242 /*
1243  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1244  */
1245 static int
1246 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1247 {
1248         cpumask_t tmp;
1249         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1250         int idlest = -1;
1251         int i;
1252
1253         /* Traverse only the allowed CPUs */
1254         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1255
1256         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1257                 load = weighted_cpuload(i);
1258
1259                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1260                         min_load = load;
1261                         idlest = i;
1262                 }
1263         }
1264
1265         return idlest;
1266 }
1267
1268 /*
1269  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1270  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1271  * SD_BALANCE_EXEC.
1272  *
1273  * Balance, ie. select the least loaded group.
1274  *
1275  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1276  *
1277  * preempt must be disabled.
1278  */
1279 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1280 {
1281         struct task_struct *t = current;
1282         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1283
1284         for_each_domain(cpu, tmp) {
1285                 /*
1286                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1287                  */
1288                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1289                         break;
1290                 if (tmp->flags & flag)
1291                         sd = tmp;
1292         }
1293
1294         while (sd) {
1295                 cpumask_t span;
1296                 struct sched_group *group;
1297                 int new_cpu, weight;
1298
1299                 if (!(sd->flags & flag)) {
1300                         sd = sd->child;
1301                         continue;
1302                 }
1303
1304                 span = sd->span;
1305                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1306                 if (!group) {
1307                         sd = sd->child;
1308                         continue;
1309                 }
1310
1311                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1312                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1313                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1314                         sd = sd->child;
1315                         continue;
1316                 }
1317
1318                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1319                 cpu = new_cpu;
1320                 sd = NULL;
1321                 weight = cpus_weight(span);
1322                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1323                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1324                                 break;
1325                         if (tmp->flags & flag)
1326                                 sd = tmp;
1327                 }
1328                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1329         }
1330
1331         return cpu;
1332 }
1333
1334 #endif /* CONFIG_SMP */
1335
1336 /*
1337  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1338  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1339  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1340  * so we always favor a closer, idle cpu.
1341  *
1342  * Returns the CPU we should wake onto.
1343  */
1344 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1345 static int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1346 {
1347         cpumask_t tmp;
1348         struct sched_domain *sd;
1349         int i;
1350
1351         /*
1352          * If it is idle, then it is the best cpu to run this task.
1353          *
1354          * This cpu is also the best, if it has more than one task already.
1355          * Siblings must be also busy(in most cases) as they didn't already
1356          * pickup the extra load from this cpu and hence we need not check
1357          * sibling runqueue info. This will avoid the checks and cache miss
1358          * penalities associated with that.
1359          */
1360         if (idle_cpu(cpu) || cpu_rq(cpu)->nr_running > 1)
1361                 return cpu;
1362
1363         for_each_domain(cpu, sd) {
1364                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
1365                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
1366                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1367                                 if (idle_cpu(i))
1368                                         return i;
1369                         }
1370                 } else {
1371                         break;
1372                 }
1373         }
1374         return cpu;
1375 }
1376 #else
1377 static inline int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1378 {
1379         return cpu;
1380 }
1381 #endif
1382
1383 /***
1384  * try_to_wake_up - wake up a thread
1385  * @p: the to-be-woken-up thread
1386  * @state: the mask of task states that can be woken
1387  * @sync: do a synchronous wakeup?
1388  *
1389  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1390  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1391  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1392  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1393  * runnable without the overhead of this.
1394  *
1395  * returns failure only if the task is already active.
1396  */
1397 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1398 {
1399         int cpu, this_cpu, success = 0;
1400         unsigned long flags;
1401         long old_state;
1402         struct rq *rq;
1403 #ifdef CONFIG_SMP
1404         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1405         unsigned long load, this_load;
1406         int new_cpu;
1407 #endif
1408
1409         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1410         old_state = p->state;
1411         if (!(old_state & state))
1412                 goto out;
1413
1414         if (p->se.on_rq)
1415                 goto out_running;
1416
1417         cpu = task_cpu(p);
1418         this_cpu = smp_processor_id();
1419
1420 #ifdef CONFIG_SMP
1421         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1422                 goto out_activate;
1423
1424         new_cpu = cpu;
1425
1426         schedstat_inc(rq, ttwu_cnt);
1427         if (cpu == this_cpu) {
1428                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1429                 goto out_set_cpu;
1430         }
1431
1432         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1433                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1434                         schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1435                         this_sd = sd;
1436                         break;
1437                 }
1438         }
1439
1440         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
1441                 goto out_set_cpu;
1442
1443         /*
1444          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1445          */
1446         if (this_sd) {
1447                 int idx = this_sd->wake_idx;
1448                 unsigned int imbalance;
1449
1450                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1451
1452                 load = source_load(cpu, idx);
1453                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
1454
1455                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
1456
1457                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1458                         unsigned long tl = this_load;
1459                         unsigned long tl_per_task;
1460
1461                         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1462
1463                         /*
1464                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1465                          * effect of the currently running task from the load
1466                          * of the current CPU:
1467                          */
1468                         if (sync)
1469                                 tl -= current->se.load.weight;
1470
1471                         if ((tl <= load &&
1472                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1473                                100*(tl + p->se.load.weight) <= imbalance*load) {
1474                                 /*
1475                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1476                                  * p is cache cold in this domain, and
1477                                  * there is no bad imbalance.
1478                                  */
1479                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1480                                 goto out_set_cpu;
1481                         }
1482                 }
1483
1484                 /*
1485                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1486                  * limit is reached.
1487                  */
1488                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1489                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1490                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1491                                 goto out_set_cpu;
1492                         }
1493                 }
1494         }
1495
1496         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1497 out_set_cpu:
1498         new_cpu = wake_idle(new_cpu, p);
1499         if (new_cpu != cpu) {
1500                 set_task_cpu(p, new_cpu);
1501                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1502                 /* might preempt at this point */
1503                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1504                 old_state = p->state;
1505                 if (!(old_state & state))
1506                         goto out;
1507                 if (p->se.on_rq)
1508                         goto out_running;
1509
1510                 this_cpu = smp_processor_id();
1511                 cpu = task_cpu(p);
1512         }
1513
1514 out_activate:
1515 #endif /* CONFIG_SMP */
1516         activate_task(rq, p, 1);
1517         /*
1518          * Sync wakeups (i.e. those types of wakeups where the waker
1519          * has indicated that it will leave the CPU in short order)
1520          * don't trigger a preemption, if the woken up task will run on
1521          * this cpu. (in this case the 'I will reschedule' promise of
1522          * the waker guarantees that the freshly woken up task is going
1523          * to be considered on this CPU.)
1524          */
1525         if (!sync || cpu != this_cpu)
1526                 check_preempt_curr(rq, p);
1527         success = 1;
1528
1529 out_running:
1530         p->state = TASK_RUNNING;
1531 out:
1532         task_rq_unlock(rq, &flags);
1533
1534         return success;
1535 }
1536
1537 int fastcall wake_up_process(struct task_struct *p)
1538 {
1539         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1540                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1541 }
1542 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1543
1544 int fastcall wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1545 {
1546         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1547 }
1548
1549 /*
1550  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1551  * p is forked by current.
1552  *
1553  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1554  */
1555 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1556 {
1557         p->se.wait_start_fair           = 0;
1558         p->se.wait_start                = 0;
1559         p->se.exec_start                = 0;
1560         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1561         p->se.delta_exec                = 0;
1562         p->se.delta_fair_run            = 0;
1563         p->se.delta_fair_sleep          = 0;
1564         p->se.wait_runtime              = 0;
1565         p->se.sum_wait_runtime          = 0;
1566         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
1567         p->se.sleep_start               = 0;
1568         p->se.sleep_start_fair          = 0;
1569         p->se.block_start               = 0;
1570         p->se.sleep_max                 = 0;
1571         p->se.block_max                 = 0;
1572         p->se.exec_max                  = 0;
1573         p->se.wait_max                  = 0;
1574         p->se.wait_runtime_overruns     = 0;
1575         p->se.wait_runtime_underruns    = 0;
1576
1577         INIT_LIST_HEAD(&p->run_list);
1578         p->se.on_rq = 0;
1579
1580 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1581         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1582 #endif
1583
1584         /*
1585          * We mark the process as running here, but have not actually
1586          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1587          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1588          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1589          */
1590         p->state = TASK_RUNNING;
1591 }
1592
1593 /*
1594  * fork()/clone()-time setup:
1595  */
1596 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1597 {
1598         int cpu = get_cpu();
1599
1600         __sched_fork(p);
1601
1602 #ifdef CONFIG_SMP
1603         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1604 #endif
1605         __set_task_cpu(p, cpu);
1606
1607         /*
1608          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1609          */
1610         p->prio = current->normal_prio;
1611
1612 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1613         if (likely(sched_info_on()))
1614                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1615 #endif
1616 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1617         p->oncpu = 0;
1618 #endif
1619 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1620         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1621         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1622 #endif
1623         put_cpu();
1624 }
1625
1626 /*
1627  * After fork, child runs first. (default) If set to 0 then
1628  * parent will (try to) run first.
1629  */
1630 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_child_runs_first = 1;
1631
1632 /*
1633  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1634  *
1635  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1636  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1637  * on the runqueue and wakes it.
1638  */
1639 void fastcall wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1640 {
1641         unsigned long flags;
1642         struct rq *rq;
1643         int this_cpu;
1644         u64 now;
1645
1646         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1647         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1648         this_cpu = smp_processor_id(); /* parent's CPU */
1649         now = rq_clock(rq);
1650
1651         p->prio = effective_prio(p);
1652
1653         if (!p->sched_class->task_new || !sysctl_sched_child_runs_first ||
1654                         (clone_flags & CLONE_VM) || task_cpu(p) != this_cpu ||
1655                         !current->se.on_rq) {
1656
1657                 activate_task(rq, p, 0);
1658         } else {
1659                 /*
1660                  * Let the scheduling class do new task startup
1661                  * management (if any):
1662                  */
1663                 p->sched_class->task_new(rq, p, now);
1664                 inc_nr_running(p, rq, now);
1665         }
1666         check_preempt_curr(rq, p);
1667         task_rq_unlock(rq, &flags);
1668 }
1669
1670 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1671
1672 /**
1673  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
1674  * @notifier: notifier struct to register
1675  */
1676 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1677 {
1678         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1679 }
1680 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1681
1682 /**
1683  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1684  * @notifier: notifier struct to unregister
1685  *
1686  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1687  */
1688 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1689 {
1690         hlist_del(&notifier->link);
1691 }
1692 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1693
1694 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1695 {
1696         struct preempt_notifier *notifier;
1697         struct hlist_node *node;
1698
1699         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1700                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1701 }
1702
1703 static void
1704 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1705                                  struct task_struct *next)
1706 {
1707         struct preempt_notifier *notifier;
1708         struct hlist_node *node;
1709
1710         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1711                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1712 }
1713
1714 #else
1715
1716 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1717 {
1718 }
1719
1720 static void
1721 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1722                                  struct task_struct *next)
1723 {
1724 }
1725
1726 #endif
1727
1728 /**
1729  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1730  * @rq: the runqueue preparing to switch
1731  * @prev: the current task that is being switched out
1732  * @next: the task we are going to switch to.
1733  *
1734  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1735  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1736  * switch.
1737  *
1738  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1739  * hooks.
1740  */
1741 static inline void
1742 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1743                     struct task_struct *next)
1744 {
1745         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1746         prepare_lock_switch(rq, next);
1747         prepare_arch_switch(next);
1748 }
1749
1750 /**
1751  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1752  * @rq: runqueue associated with task-switch
1753  * @prev: the thread we just switched away from.
1754  *
1755  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1756  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1757  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1758  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1759  *
1760  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1761  * so, we finish that here outside of the runqueue lock.  (Doing it
1762  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1763  * details.)
1764  */
1765 static inline void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1766         __releases(rq->lock)
1767 {
1768         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1769         long prev_state;
1770
1771         rq->prev_mm = NULL;
1772
1773         /*
1774          * A task struct has one reference for the use as "current".
1775          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1776          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1777          * the scheduled task must drop that reference.
1778          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1779          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1780          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1781          * be dropped twice.
1782          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1783          */
1784         prev_state = prev->state;
1785         finish_arch_switch(prev);
1786         finish_lock_switch(rq, prev);
1787         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1788         if (mm)
1789                 mmdrop(mm);
1790         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1791                 /*
1792                  * Remove function-return probe instances associated with this
1793                  * task and put them back on the free list.
1794                  */
1795                 kprobe_flush_task(prev);
1796                 put_task_struct(prev);
1797         }
1798 }
1799
1800 /**
1801  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1802  * @prev: the thread we just switched away from.
1803  */
1804 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1805         __releases(rq->lock)
1806 {
1807         struct rq *rq = this_rq();
1808
1809         finish_task_switch(rq, prev);
1810 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1811         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1812         preempt_enable();
1813 #endif
1814         if (current->set_child_tid)
1815                 put_user(current->pid, current->set_child_tid);
1816 }
1817
1818 /*
1819  * context_switch - switch to the new MM and the new
1820  * thread's register state.
1821  */
1822 static inline void
1823 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1824                struct task_struct *next)
1825 {
1826         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1827
1828         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1829         mm = next->mm;
1830         oldmm = prev->active_mm;
1831         /*
1832          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1833          * combine the page table reload and the switch backend into
1834          * one hypercall.
1835          */
1836         arch_enter_lazy_cpu_mode();
1837
1838         if (unlikely(!mm)) {
1839                 next->active_mm = oldmm;
1840                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1841                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1842         } else
1843                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1844
1845         if (unlikely(!prev->mm)) {
1846                 prev->active_mm = NULL;
1847                 rq->prev_mm = oldmm;
1848         }
1849         /*
1850          * Since the runqueue lock will be released by the next
1851          * task (which is an invalid locking op but in the case
1852          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1853          * do an early lockdep release here:
1854          */
1855 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1856         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1857 #endif
1858
1859         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1860         switch_to(prev, next, prev);
1861
1862         barrier();
1863         /*
1864          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
1865          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
1866          * frame will be invalid.
1867          */
1868         finish_task_switch(this_rq(), prev);
1869 }
1870
1871 /*
1872  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1873  *
1874  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1875  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1876  * number of context switches performed since bootup.
1877  */
1878 unsigned long nr_running(void)
1879 {
1880         unsigned long i, sum = 0;
1881
1882         for_each_online_cpu(i)
1883                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1884
1885         return sum;
1886 }
1887
1888 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1889 {
1890         unsigned long i, sum = 0;
1891
1892         for_each_possible_cpu(i)
1893                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1894
1895         /*
1896          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1897          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1898          */
1899         if (unlikely((long)sum < 0))
1900                 sum = 0;
1901
1902         return sum;
1903 }
1904
1905 unsigned long long nr_context_switches(void)
1906 {
1907         int i;
1908         unsigned long long sum = 0;
1909
1910         for_each_possible_cpu(i)
1911                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1912
1913         return sum;
1914 }
1915
1916 unsigned long nr_iowait(void)
1917 {
1918         unsigned long i, sum = 0;
1919
1920         for_each_possible_cpu(i)
1921                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1922
1923         return sum;
1924 }
1925
1926 unsigned long nr_active(void)
1927 {
1928         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
1929
1930         for_each_online_cpu(i) {
1931                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
1932                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1933         }
1934
1935         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
1936                 uninterruptible = 0;
1937
1938         return running + uninterruptible;
1939 }
1940
1941 /*
1942  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
1943  * scheduler tick (TICK_NSEC).
1944  */
1945 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
1946 {
1947         u64 fair_delta64, exec_delta64, idle_delta64, sample_interval64, tmp64;
1948         unsigned long total_load = this_rq->ls.load.weight;
1949         unsigned long this_load =  total_load;
1950         struct load_stat *ls = &this_rq->ls;
1951         u64 now = __rq_clock(this_rq);
1952         int i, scale;
1953
1954         this_rq->nr_load_updates++;
1955         if (unlikely(!(sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_PRECISE_CPU_LOAD)))
1956                 goto do_avg;
1957
1958         /* Update delta_fair/delta_exec fields first */
1959         update_curr_load(this_rq, now);
1960
1961         fair_delta64 = ls->delta_fair + 1;
1962         ls->delta_fair = 0;
1963
1964         exec_delta64 = ls->delta_exec + 1;
1965         ls->delta_exec = 0;
1966
1967         sample_interval64 = now - ls->load_update_last;
1968         ls->load_update_last = now;
1969
1970         if ((s64)sample_interval64 < (s64)TICK_NSEC)
1971                 sample_interval64 = TICK_NSEC;
1972
1973         if (exec_delta64 > sample_interval64)
1974                 exec_delta64 = sample_interval64;
1975
1976         idle_delta64 = sample_interval64 - exec_delta64;
1977
1978         tmp64 = div64_64(SCHED_LOAD_SCALE * exec_delta64, fair_delta64);
1979         tmp64 = div64_64(tmp64 * exec_delta64, sample_interval64);
1980
1981         this_load = (unsigned long)tmp64;
1982
1983 do_avg:
1984
1985         /* Update our load: */
1986         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
1987                 unsigned long old_load, new_load;
1988
1989                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
1990
1991                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
1992                 new_load = this_load;
1993
1994                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
1995         }
1996 }
1997
1998 #ifdef CONFIG_SMP
1999
2000 /*
2001  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2002  *
2003  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2004  * you need to do so manually before calling.
2005  */
2006 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2007         __acquires(rq1->lock)
2008         __acquires(rq2->lock)
2009 {
2010         BUG_ON(!irqs_disabled());
2011         if (rq1 == rq2) {
2012                 spin_lock(&rq1->lock);
2013                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2014         } else {
2015                 if (rq1 < rq2) {
2016                         spin_lock(&rq1->lock);
2017                         spin_lock(&rq2->lock);
2018                 } else {
2019                         spin_lock(&rq2->lock);
2020                         spin_lock(&rq1->lock);
2021                 }
2022         }
2023 }
2024
2025 /*
2026  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2027  *
2028  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2029  * you need to do so manually after calling.
2030  */
2031 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2032         __releases(rq1->lock)
2033         __releases(rq2->lock)
2034 {
2035         spin_unlock(&rq1->lock);
2036         if (rq1 != rq2)
2037                 spin_unlock(&rq2->lock);
2038         else
2039                 __release(rq2->lock);
2040 }
2041
2042 /*
2043  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2044  */
2045 static void double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2046         __releases(this_rq->lock)
2047         __acquires(busiest->lock)
2048         __acquires(this_rq->lock)
2049 {
2050         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2051                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2052                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2053                 BUG_ON(1);
2054         }
2055         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2056                 if (busiest < this_rq) {
2057                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2058                         spin_lock(&busiest->lock);
2059                         spin_lock(&this_rq->lock);
2060                 } else
2061                         spin_lock(&busiest->lock);
2062         }
2063 }
2064
2065 /*
2066  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2067  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2068  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu.  Then
2069  * the cpu_allowed mask is restored.
2070  */
2071 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2072 {
2073         struct migration_req req;
2074         unsigned long flags;
2075         struct rq *rq;
2076
2077         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2078         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2079             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2080                 goto out;
2081
2082         /* force the process onto the specified CPU */
2083         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2084                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2085                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2086
2087                 get_task_struct(mt);
2088                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2089                 wake_up_process(mt);
2090                 put_task_struct(mt);
2091                 wait_for_completion(&req.done);
2092
2093                 return;
2094         }
2095 out:
2096         task_rq_unlock(rq, &flags);
2097 }
2098
2099 /*
2100  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2101  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2102  */
2103 void sched_exec(void)
2104 {
2105         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2106         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2107         put_cpu();
2108         if (new_cpu != this_cpu)
2109                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2110 }
2111
2112 /*
2113  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2114  * Both runqueues must be locked.
2115  */
2116 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2117                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2118 {
2119         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2120         set_task_cpu(p, this_cpu);
2121         activate_task(this_rq, p, 0);
2122         /*
2123          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2124          * to be always true for them.
2125          */
2126         check_preempt_curr(this_rq, p);
2127 }
2128
2129 /*
2130  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2131  */
2132 static
2133 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2134                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2135                      int *all_pinned)
2136 {
2137         /*
2138          * We do not migrate tasks that are:
2139          * 1) running (obviously), or
2140          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2141          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2142          */
2143         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed))
2144                 return 0;
2145         *all_pinned = 0;
2146
2147         if (task_running(rq, p))
2148                 return 0;
2149
2150         /*
2151          * Aggressive migration if too many balance attempts have failed:
2152          */
2153         if (sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries)
2154                 return 1;
2155
2156         return 1;
2157 }
2158
2159 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2160                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
2161                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2162                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
2163                       int this_best_prio, int best_prio, int best_prio_seen,
2164                       struct rq_iterator *iterator)
2165 {
2166         int pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2167         struct task_struct *p;
2168         long rem_load_move = max_load_move;
2169
2170         if (max_nr_move == 0 || max_load_move == 0)
2171                 goto out;
2172
2173         pinned = 1;
2174
2175         /*
2176          * Start the load-balancing iterator:
2177          */
2178         p = iterator->start(iterator->arg);
2179 next:
2180         if (!p)
2181                 goto out;
2182         /*
2183          * To help distribute high priority tasks accross CPUs we don't
2184          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2185          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2186          */
2187         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2188                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2189         if (skip_for_load && p->prio < this_best_prio)
2190                 skip_for_load = !best_prio_seen && p->prio == best_prio;
2191         if (skip_for_load ||
2192             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2193
2194                 best_prio_seen |= p->prio == best_prio;
2195                 p = iterator->next(iterator->arg);
2196                 goto next;
2197         }
2198
2199         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2200         pulled++;
2201         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2202
2203         /*
2204          * We only want to steal up to the prescribed number of tasks
2205          * and the prescribed amount of weighted load.
2206          */
2207         if (pulled < max_nr_move && rem_load_move > 0) {
2208                 if (p->prio < this_best_prio)
2209                         this_best_prio = p->prio;
2210                 p = iterator->next(iterator->arg);
2211                 goto next;
2212         }
2213 out:
2214         /*
2215          * Right now, this is the only place pull_task() is called,
2216          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2217          * inside pull_task().
2218          */
2219         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2220
2221         if (all_pinned)
2222                 *all_pinned = pinned;
2223         *load_moved = max_load_move - rem_load_move;
2224         return pulled;
2225 }
2226
2227 /*
2228  * move_tasks tries to move up to max_nr_move tasks and max_load_move weighted
2229  * load from busiest to this_rq, as part of a balancing operation within
2230  * "domain". Returns the number of tasks moved.
2231  *
2232  * Called with both runqueues locked.
2233  */
2234 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2235                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
2236                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2237                       int *all_pinned)
2238 {
2239         struct sched_class *class = sched_class_highest;
2240         unsigned long load_moved, total_nr_moved = 0, nr_moved;
2241         long rem_load_move = max_load_move;
2242
2243         do {
2244                 nr_moved = class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2245                                 max_nr_move, (unsigned long)rem_load_move,
2246                                 sd, idle, all_pinned, &load_moved);
2247                 total_nr_moved += nr_moved;
2248                 max_nr_move -= nr_moved;
2249                 rem_load_move -= load_moved;
2250                 class = class->next;
2251         } while (class && max_nr_move && rem_load_move > 0);
2252
2253         return total_nr_moved;
2254 }
2255
2256 /*
2257  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2258  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2259  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2260  */
2261 static struct sched_group *
2262 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2263                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2264                    int *sd_idle, cpumask_t *cpus, int *balance)
2265 {
2266         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2267         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2268         unsigned long max_pull;
2269         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2270         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2271         int load_idx;
2272 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2273         int power_savings_balance = 1;
2274         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2275         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2276         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2277 #endif
2278
2279         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2280         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2281         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2282         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2283                 load_idx = sd->busy_idx;
2284         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2285                 load_idx = sd->newidle_idx;
2286         else
2287                 load_idx = sd->idle_idx;
2288
2289         do {
2290                 unsigned long load, group_capacity;
2291                 int local_group;
2292                 int i;
2293                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2294                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2295
2296                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2297
2298                 if (local_group)
2299                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2300
2301                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2302                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2303
2304                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2305                         struct rq *rq;
2306
2307                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2308                                 continue;
2309
2310                         rq = cpu_rq(i);
2311
2312                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2313                                 *sd_idle = 0;
2314
2315                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2316                         if (local_group) {
2317                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2318                                         first_idle_cpu = 1;
2319                                         balance_cpu = i;
2320                                 }
2321
2322                                 load = target_load(i, load_idx);
2323                         } else
2324                                 load = source_load(i, load_idx);
2325
2326                         avg_load += load;
2327                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2328                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2329                 }
2330
2331                 /*
2332                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2333                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2334                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2335                  * to do the newly idle load balance.
2336                  */
2337                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2338                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2339                         *balance = 0;
2340                         goto ret;
2341                 }
2342
2343                 total_load += avg_load;
2344                 total_pwr += group->__cpu_power;
2345
2346                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2347                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2348                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2349
2350                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2351
2352                 if (local_group) {
2353                         this_load = avg_load;
2354                         this = group;
2355                         this_nr_running = sum_nr_running;
2356                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2357                 } else if (avg_load > max_load &&
2358                            sum_nr_running > group_capacity) {
2359                         max_load = avg_load;
2360                         busiest = group;
2361                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2362                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2363                 }
2364
2365 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2366                 /*
2367                  * Busy processors will not participate in power savings
2368                  * balance.
2369                  */
2370                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2371                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2372                         goto group_next;
2373
2374                 /*
2375                  * If the local group is idle or completely loaded
2376                  * no need to do power savings balance at this domain
2377                  */
2378                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2379                                     !this_nr_running))
2380                         power_savings_balance = 0;
2381
2382                 /*
2383                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2384                  * don't include that group in power savings calculations
2385                  */
2386                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2387                     || !sum_nr_running)
2388                         goto group_next;
2389
2390                 /*
2391                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2392                  * This is the group from where we need to pick up the load
2393                  * for saving power
2394                  */
2395                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2396                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2397                      first_cpu(group->cpumask) <
2398                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2399                         group_min = group;
2400                         min_nr_running = sum_nr_running;
2401                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2402                                                 sum_nr_running;
2403                 }
2404
2405                 /*
2406                  * Calculate the group which is almost near its
2407                  * capacity but still has some space to pick up some load
2408                  * from other group and save more power
2409                  */
2410                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2411                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2412                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2413                              first_cpu(group->cpumask) >
2414                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2415                                 group_leader = group;
2416                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2417                         }
2418                 }
2419 group_next:
2420 #endif
2421                 group = group->next;
2422         } while (group != sd->groups);
2423
2424         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2425                 goto out_balanced;
2426
2427         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2428
2429         if (this_load >= avg_load ||
2430                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2431                 goto out_balanced;
2432
2433         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2434         /*
2435          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2436          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2437          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2438          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2439          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2440          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2441          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2442          * by pulling tasks to us.  Be careful of negative numbers as they'll
2443          * appear as very large values with unsigned longs.
2444          */
2445         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2446                 goto out_balanced;
2447
2448         /*
2449          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2450          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2451          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2452          */
2453         if (max_load < avg_load) {
2454                 *imbalance = 0;
2455                 goto small_imbalance;
2456         }
2457
2458         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2459         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2460
2461         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2462         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2463                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2464                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2465
2466         /*
2467          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2468          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2469          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2470          * moved
2471          */
2472         if (*imbalance + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ < busiest_load_per_task/2) {
2473                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2474                 unsigned int imbn;
2475
2476 small_imbalance:
2477                 pwr_move = pwr_now = 0;
2478                 imbn = 2;
2479                 if (this_nr_running) {
2480                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2481                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2482                                 imbn = 1;
2483                 } else
2484                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2485
2486                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
2487                                         busiest_load_per_task * imbn) {
2488                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2489                         return busiest;
2490                 }
2491
2492                 /*
2493                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2494                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2495                  * moving them.
2496                  */
2497
2498                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2499                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2500                 pwr_now += this->__cpu_power *
2501                                 min(this_load_per_task, this_load);
2502                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2503
2504                 /* Amount of load we'd subtract */
2505                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2506                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2507                 if (max_load > tmp)
2508                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2509                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2510
2511                 /* Amount of load we'd add */
2512                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2513                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2514                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2515                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2516                 else
2517                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2518                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2519                 pwr_move += this->__cpu_power *
2520                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2521                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2522
2523                 /* Move if we gain throughput */
2524                 if (pwr_move <= pwr_now)
2525                         goto out_balanced;
2526
2527                 *imbalance = busiest_load_per_task;
2528         }
2529
2530         return busiest;
2531
2532 out_balanced:
2533 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2534         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2535                 goto ret;
2536
2537         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2538                 *imbalance = min_load_per_task;
2539                 return group_min;
2540         }
2541 #endif
2542 ret:
2543         *imbalance = 0;
2544         return NULL;
2545 }
2546
2547 /*
2548  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2549  */
2550 static struct rq *
2551 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
2552                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2553 {
2554         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2555         unsigned long max_load = 0;
2556         int i;
2557
2558         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2559                 unsigned long wl;
2560
2561                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2562                         continue;
2563
2564                 rq = cpu_rq(i);
2565                 wl = weighted_cpuload(i);
2566
2567                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
2568                         continue;
2569
2570                 if (wl > max_load) {
2571                         max_load = wl;
2572                         busiest = rq;
2573                 }
2574         }
2575
2576         return busiest;
2577 }
2578
2579 /*
2580  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2581  * so long as it is large enough.
2582  */
2583 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2584
2585 static inline unsigned long minus_1_or_zero(unsigned long n)
2586 {
2587         return n > 0 ? n - 1 : 0;
2588 }
2589
2590 /*
2591  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2592  * tasks if there is an imbalance.
2593  */
2594 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2595                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2596                         int *balance)
2597 {
2598         int nr_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2599         struct sched_group *group;
2600         unsigned long imbalance;
2601         struct rq *busiest;
2602         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2603         unsigned long flags;
2604
2605         /*
2606          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2607          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2608          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
2609          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2610          */
2611         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2612             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2613                 sd_idle = 1;
2614
2615         schedstat_inc(sd, lb_cnt[idle]);
2616
2617 redo:
2618         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
2619                                    &cpus, balance);
2620
2621         if (*balance == 0)
2622                 goto out_balanced;
2623
2624         if (!group) {
2625                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2626                 goto out_balanced;
2627         }
2628
2629         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
2630         if (!busiest) {
2631                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2632                 goto out_balanced;
2633         }
2634
2635         BUG_ON(busiest == this_rq);
2636
2637         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2638
2639         nr_moved = 0;
2640         if (busiest->nr_running > 1) {
2641                 /*
2642                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2643                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2644                  * still unbalanced. nr_moved simply stays zero, so it is
2645                  * correctly treated as an imbalance.
2646                  */
2647                 local_irq_save(flags);
2648                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2649                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2650                                       minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2651                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2652                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2653                 local_irq_restore(flags);
2654
2655                 /*
2656                  * some other cpu did the load balance for us.
2657                  */
2658                 if (nr_moved && this_cpu != smp_processor_id())
2659                         resched_cpu(this_cpu);
2660
2661                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2662                 if (unlikely(all_pinned)) {
2663                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2664                         if (!cpus_empty(cpus))
2665                                 goto redo;
2666                         goto out_balanced;
2667                 }
2668         }
2669
2670         if (!nr_moved) {
2671                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2672                 sd->nr_balance_failed++;
2673
2674                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
2675
2676                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
2677
2678                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2679                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2680                          */
2681                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
2682                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2683                                 all_pinned = 1;
2684                                 goto out_one_pinned;
2685                         }
2686
2687                         if (!busiest->active_balance) {
2688                                 busiest->active_balance = 1;
2689                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2690                                 active_balance = 1;
2691                         }
2692                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2693                         if (active_balance)
2694                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2695
2696                         /*
2697                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2698                          * counter.
2699                          */
2700                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2701                 }
2702         } else
2703                 sd->nr_balance_failed = 0;
2704
2705         if (likely(!active_balance)) {
2706                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2707                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2708         } else {
2709                 /*
2710                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2711                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2712                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2713                  * move_tasks).
2714                  */
2715                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2716                         sd->balance_interval *= 2;
2717         }
2718
2719         if (!nr_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2720             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2721                 return -1;
2722         return nr_moved;
2723
2724 out_balanced:
2725         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
2726
2727         sd->nr_balance_failed = 0;
2728
2729 out_one_pinned:
2730         /* tune up the balancing interval */
2731         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
2732                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
2733                 sd->balance_interval *= 2;
2734
2735         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2736             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2737                 return -1;
2738         return 0;
2739 }
2740
2741 /*
2742  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2743  * tasks if there is an imbalance.
2744  *
2745  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
2746  * this_rq is locked.
2747  */
2748 static int
2749 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
2750 {
2751         struct sched_group *group;
2752         struct rq *busiest = NULL;
2753         unsigned long imbalance;
2754         int nr_moved = 0;
2755         int sd_idle = 0;
2756         int all_pinned = 0;
2757         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2758
2759         /*
2760          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2761          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2762          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2763          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2764          */
2765         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2766             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2767                 sd_idle = 1;
2768
2769         schedstat_inc(sd, lb_cnt[CPU_NEWLY_IDLE]);
2770 redo:
2771         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
2772                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
2773         if (!group) {
2774                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
2775                 goto out_balanced;
2776         }
2777
2778         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance,
2779                                 &cpus);
2780         if (!busiest) {
2781                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
2782                 goto out_balanced;
2783         }
2784
2785         BUG_ON(busiest == this_rq);
2786
2787         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
2788
2789         nr_moved = 0;
2790         if (busiest->nr_running > 1) {
2791                 /* Attempt to move tasks */
2792                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
2793                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2794                                         minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2795                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
2796                                         &all_pinned);
2797                 spin_unlock(&busiest->lock);
2798
2799                 if (unlikely(all_pinned)) {
2800                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2801                         if (!cpus_empty(cpus))
2802                                 goto redo;
2803                 }
2804         }
2805
2806         if (!nr_moved) {
2807                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
2808                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2809                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2810                         return -1;
2811         } else
2812                 sd->nr_balance_failed = 0;
2813
2814         return nr_moved;
2815
2816 out_balanced:
2817         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
2818         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2819             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2820                 return -1;
2821         sd->nr_balance_failed = 0;
2822
2823         return 0;
2824 }
2825
2826 /*
2827  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
2828  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
2829  */
2830 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
2831 {
2832         struct sched_domain *sd;
2833         int pulled_task = -1;
2834         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
2835
2836         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2837                 unsigned long interval;
2838
2839                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2840                         continue;
2841
2842                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
2843                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
2844                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
2845                                                                 this_rq, sd);
2846
2847                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
2848                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
2849                         next_balance = sd->last_balance + interval;
2850                 if (pulled_task)
2851                         break;
2852         }
2853         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
2854                 /*
2855                  * We are going idle. next_balance may be set based on
2856                  * a busy processor. So reset next_balance.
2857                  */
2858                 this_rq->next_balance = next_balance;
2859         }
2860 }
2861
2862 /*
2863  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
2864  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
2865  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
2866  * logical imbalances.
2867  *
2868  * Called with busiest_rq locked.
2869  */
2870 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
2871 {
2872         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
2873         struct sched_domain *sd;
2874         struct rq *target_rq;
2875
2876         /* Is there any task to move? */
2877         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
2878                 return;
2879
2880         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
2881
2882         /*
2883          * This condition is "impossible", if it occurs
2884          * we need to fix it.  Originally reported by
2885          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
2886          */
2887         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
2888
2889         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
2890         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
2891
2892         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
2893         for_each_domain(target_cpu, sd) {
2894                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
2895                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
2896                                 break;
2897         }
2898
2899         if (likely(sd)) {
2900                 schedstat_inc(sd, alb_cnt);
2901
2902                 if (move_tasks(target_rq, target_cpu, busiest_rq, 1,
2903                                ULONG_MAX, sd, CPU_IDLE, NULL))
2904                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
2905                 else
2906                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
2907         }
2908         spin_unlock(&target_rq->lock);
2909 }
2910
2911 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2912 static struct {
2913         atomic_t load_balancer;
2914         cpumask_t  cpu_mask;
2915 } nohz ____cacheline_aligned = {
2916         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
2917         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
2918 };
2919
2920 /*
2921  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
2922  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
2923  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
2924  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
2925  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
2926  * arrives...
2927  *
2928  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
2929  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
2930  * nohz.cpu_mask..
2931  *
2932  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
2933  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
2934  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
2935  * there is no need for ilb owner.
2936  *
2937  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
2938  * next busy scheduler_tick()
2939  */
2940 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
2941 {
2942         int cpu = smp_processor_id();
2943
2944         if (stop_tick) {
2945                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
2946                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
2947
2948                 /*
2949                  * If we are going offline and still the leader, give up!
2950                  */
2951                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
2952                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
2953                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
2954                                 BUG();
2955                         return 0;
2956                 }
2957
2958                 /* time for ilb owner also to sleep */
2959                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
2960                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2961                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
2962                         return 0;
2963                 }
2964
2965                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
2966                         /* make me the ilb owner */
2967                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
2968                                 return 1;
2969                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2970                         return 1;
2971         } else {
2972                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
2973                         return 0;
2974
2975                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
2976
2977                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2978                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
2979                                 BUG();
2980         }
2981         return 0;
2982 }
2983 #endif
2984
2985 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
2986
2987 /*
2988  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
2989  * and initiates a balancing operation if so.
2990  *
2991  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
2992  */
2993 static inline void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
2994 {
2995         int balance = 1;
2996         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2997         unsigned long interval;
2998         struct sched_domain *sd;
2999         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3000         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3001
3002         for_each_domain(cpu, sd) {
3003                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3004                         continue;
3005
3006                 interval = sd->balance_interval;
3007                 if (idle != CPU_IDLE)
3008                         interval *= sd->busy_factor;
3009
3010                 /* scale ms to jiffies */
3011                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3012                 if (unlikely(!interval))
3013                         interval = 1;
3014                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3015                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3016
3017
3018                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3019                         if (!spin_trylock(&balancing))
3020                                 goto out;
3021                 }
3022
3023                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3024                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3025                                 /*
3026                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3027                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3028                                  * not idle.
3029                                  */
3030                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3031                         }
3032                         sd->last_balance = jiffies;
3033                 }
3034                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3035                         spin_unlock(&balancing);
3036 out:
3037                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3038                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3039
3040                 /*
3041                  * Stop the load balance at this level. There is another
3042                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3043                  * actively.
3044                  */
3045                 if (!balance)
3046                         break;
3047         }
3048         rq->next_balance = next_balance;
3049 }
3050
3051 /*
3052  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3053  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3054  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3055  */
3056 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3057 {
3058         int this_cpu = smp_processor_id();
3059         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3060         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3061                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3062
3063         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3064
3065 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3066         /*
3067          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3068          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3069          * stopped.
3070          */
3071         if (this_rq->idle_at_tick &&
3072             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3073                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3074                 struct rq *rq;
3075                 int balance_cpu;
3076
3077                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3078                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3079                         /*
3080                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3081                          * work being done for other cpus. Next load
3082                          * balancing owner will pick it up.
3083                          */
3084                         if (need_resched())
3085                                 break;
3086
3087                         rebalance_domains(balance_cpu, SCHED_IDLE);
3088
3089                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3090                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3091                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3092                 }
3093         }
3094 #endif
3095 }
3096
3097 /*
3098  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3099  *
3100  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3101  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3102  * if the whole system is idle.
3103  */
3104 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3105 {
3106 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3107         /*
3108          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3109          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3110          * load balancer.
3111          */
3112         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3113                 rq->in_nohz_recently = 0;
3114
3115                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3116                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3117                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3118                 }
3119
3120                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3121                         /*
3122                          * simple selection for now: Nominate the
3123                          * first cpu in the nohz list to be the next
3124                          * ilb owner.
3125                          *
3126                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3127                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3128                          */
3129                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3130
3131                         if (ilb != NR_CPUS)
3132                                 resched_cpu(ilb);
3133                 }
3134         }
3135
3136         /*
3137          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3138          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3139          */
3140         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3141             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3142                 resched_cpu(cpu);
3143                 return;
3144         }
3145
3146         /*
3147          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3148          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3149          */
3150         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3151             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3152                 return;
3153 #endif
3154         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3155                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3156 }
3157
3158 #else   /* CONFIG_SMP */
3159
3160 /*
3161  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3162  */
3163 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3164 {
3165 }
3166
3167 /* Avoid "used but not defined" warning on UP */
3168 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3169                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
3170                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3171                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
3172                       int this_best_prio, int best_prio, int best_prio_seen,
3173                       struct rq_iterator *iterator)
3174 {
3175         *load_moved = 0;
3176
3177         return 0;
3178 }
3179
3180 #endif
3181
3182 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3183
3184 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3185
3186 /*
3187  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3188  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3189  */
3190 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3191 {
3192         unsigned long flags;
3193         u64 ns, delta_exec;
3194         struct rq *rq;
3195
3196         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3197         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3198         if (rq->curr == p) {
3199                 delta_exec = rq_clock(rq) - p->se.exec_start;
3200                 if ((s64)delta_exec > 0)
3201                         ns += delta_exec;
3202         }
3203         task_rq_unlock(rq, &flags);
3204
3205         return ns;
3206 }
3207
3208 /*
3209  * Account user cpu time to a process.
3210  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3211  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3212  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3213  */
3214 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3215 {
3216         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3217         cputime64_t tmp;
3218
3219         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3220
3221         /* Add user time to cpustat. */
3222         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3223         if (TASK_NICE(p) > 0)
3224                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3225         else
3226                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3227 }
3228
3229 /*
3230  * Account system cpu time to a process.
3231  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3232  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3233  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3234  */
3235 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3236                          cputime_t cputime)
3237 {
3238         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3239         struct rq *rq = this_rq();
3240         cputime64_t tmp;
3241
3242         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3243
3244         /* Add system time to cpustat. */
3245         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3246         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3247                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3248         else if (softirq_count())
3249                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3250         else if (p != rq->idle)
3251                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3252         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3253                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3254         else
3255                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3256         /* Account for system time used */
3257         acct_update_integrals(p);
3258 }
3259
3260 /*
3261  * Account for involuntary wait time.
3262  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3263  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3264  */
3265 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3266 {
3267         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3268         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3269         struct rq *rq = this_rq();
3270
3271         if (p == rq->idle) {
3272                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3273                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3274                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3275                 else
3276                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3277         } else
3278                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3279 }
3280
3281 /*
3282  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3283  * We call it with interrupts disabled.
3284  *
3285  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3286  * timeslices.
3287  */
3288 void scheduler_tick(void)
3289 {
3290         int cpu = smp_processor_id();
3291         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3292         struct task_struct *curr = rq->curr;
3293
3294         spin_lock(&rq->lock);
3295         if (curr != rq->idle) /* FIXME: needed? */
3296                 curr->sched_class->task_tick(rq, curr);
3297         update_cpu_load(rq);
3298         spin_unlock(&rq->lock);
3299
3300 #ifdef CONFIG_SMP
3301         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3302         trigger_load_balance(rq, cpu);
3303 #endif
3304 }
3305
3306 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3307
3308 void fastcall add_preempt_count(int val)
3309 {
3310         /*
3311          * Underflow?
3312          */
3313         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3314                 return;
3315         preempt_count() += val;
3316         /*
3317          * Spinlock count overflowing soon?
3318          */
3319         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3320                                 PREEMPT_MASK - 10);
3321 }
3322 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3323
3324 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3325 {
3326         /*
3327          * Underflow?
3328          */
3329         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3330                 return;
3331         /*
3332          * Is the spinlock portion underflowing?
3333          */
3334         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3335                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3336                 return;
3337
3338         preempt_count() -= val;
3339 }
3340 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3341
3342 #endif
3343
3344 /*
3345  * Print scheduling while atomic bug:
3346  */
3347 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3348 {
3349         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/0x%08x/%d\n",
3350                 prev->comm, preempt_count(), prev->pid);
3351         debug_show_held_locks(prev);
3352         if (irqs_disabled())
3353                 print_irqtrace_events(prev);
3354         dump_stack();
3355 }
3356
3357 /*
3358  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3359  */
3360 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3361 {
3362         /*
3363          * Test if we are atomic.  Since do_exit() needs to call into
3364          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3365          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3366          */
3367         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
3368                 __schedule_bug(prev);
3369
3370         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3371
3372         schedstat_inc(this_rq(), sched_cnt);
3373 }
3374
3375 /*
3376  * Pick up the highest-prio task:
3377  */
3378 static inline struct task_struct *
3379 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, u64 now)
3380 {
3381         struct sched_class *class;
3382         struct task_struct *p;
3383
3384         /*
3385          * Optimization: we know that if all tasks are in
3386          * the fair class we can call that function directly:
3387          */
3388         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3389                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, now);
3390                 if (likely(p))
3391                         return p;
3392         }
3393
3394         class = sched_class_highest;
3395         for ( ; ; ) {
3396                 p = class->pick_next_task(rq, now);
3397                 if (p)
3398                         return p;
3399                 /*
3400                  * Will never be NULL as the idle class always
3401                  * returns a non-NULL p:
3402                  */
3403                 class = class->next;
3404         }
3405 }
3406
3407 /*
3408  * schedule() is the main scheduler function.
3409  */
3410 asmlinkage void __sched schedule(void)
3411 {
3412         struct task_struct *prev, *next;
3413         long *switch_count;
3414         struct rq *rq;
3415         u64 now;
3416         int cpu;
3417
3418 need_resched:
3419         preempt_disable();
3420         cpu = smp_processor_id();
3421         rq = cpu_rq(cpu);
3422         rcu_qsctr_inc(cpu);
3423         prev = rq->curr;
3424         switch_count = &prev->nivcsw;
3425
3426         release_kernel_lock(prev);
3427 need_resched_nonpreemptible:
3428
3429         schedule_debug(prev);
3430
3431         spin_lock_irq(&rq->lock);
3432         clear_tsk_need_resched(prev);
3433
3434         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3435                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3436                                 unlikely(signal_pending(prev)))) {
3437                         prev->state = TASK_RUNNING;
3438                 } else {
3439                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3440                 }
3441                 switch_count = &prev->nvcsw;
3442         }
3443
3444         if (unlikely(!rq->nr_running))
3445                 idle_balance(cpu, rq);
3446
3447         now = __rq_clock(rq);
3448         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev, now);
3449         next = pick_next_task(rq, prev, now);
3450
3451         sched_info_switch(prev, next);
3452
3453         if (likely(prev != next)) {
3454                 rq->nr_switches++;
3455                 rq->curr = next;
3456                 ++*switch_count;
3457
3458                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3459         } else
3460                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3461
3462         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
3463                 cpu = smp_processor_id();
3464                 rq = cpu_rq(cpu);
3465                 goto need_resched_nonpreemptible;
3466         }
3467         preempt_enable_no_resched();
3468         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3469                 goto need_resched;
3470 }
3471 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3472
3473 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3474 /*
3475  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3476  * off of preempt_enable.  Kernel preemptions off return from interrupt
3477  * occur there and call schedule directly.
3478  */
3479 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3480 {
3481         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3482 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3483         struct task_struct *task = current;
3484         int saved_lock_depth;
3485 #endif
3486         /*
3487          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3488          * we do not want to preempt the current task.  Just return..
3489          */
3490         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3491                 return;
3492
3493 need_resched:
3494         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3495         /*
3496          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3497          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3498          * auto-release the semaphore:
3499          */
3500 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3501         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3502         task->lock_depth = -1;
3503 #endif
3504         schedule();
3505 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3506         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3507 #endif
3508         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3509
3510         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3511         barrier();
3512         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3513                 goto need_resched;
3514 }
3515 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3516
3517 /*
3518  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3519  * off of irq context.
3520  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3521  * protect us against recursive calling from irq.
3522  */
3523 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3524 {
3525         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3526 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3527         struct task_struct *task = current;
3528         int saved_lock_depth;
3529 #endif
3530         /* Catch callers which need to be fixed */
3531         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3532
3533 need_resched:
3534         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3535         /*
3536          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3537          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3538          * auto-release the semaphore:
3539          */
3540 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3541         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3542         task->lock_depth = -1;
3543 #endif
3544         local_irq_enable();
3545         schedule();
3546         local_irq_disable();
3547 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3548         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3549 #endif
3550         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3551
3552         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3553         barrier();
3554         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3555                 goto need_resched;
3556 }
3557
3558 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3559
3560 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
3561                           void *key)
3562 {
3563         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
3564 }
3565 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3566
3567 /*
3568  * The core wakeup function.  Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3569  * wake everything up.  If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3570  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3571  *
3572  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3573  * started to run but is not in state TASK_RUNNING.  try_to_wake_up() returns
3574  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3575  */
3576 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3577                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
3578 {
3579         struct list_head *tmp, *next;
3580
3581         list_for_each_safe(tmp, next, &q->task_list) {
3582                 wait_queue_t *curr = list_entry(tmp, wait_queue_t, task_list);
3583                 unsigned flags = curr->flags;
3584
3585                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
3586                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3587                         break;
3588         }
3589 }
3590
3591 /**
3592  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3593  * @q: the waitqueue
3594  * @mode: which threads
3595  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3596  * @key: is directly passed to the wakeup function
3597  */
3598 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3599                         int nr_exclusive, void *key)
3600 {
3601         unsigned long flags;
3602
3603         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3604         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3605         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3606 }
3607 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3608
3609 /*
3610  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3611  */
3612 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3613 {
3614         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3615 }
3616
3617 /**
3618  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
3619  * @q: the waitqueue
3620  * @mode: which threads
3621  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3622  *
3623  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3624  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3625  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3626  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3627  *
3628  * On UP it can prevent extra preemption.
3629  */
3630 void fastcall
3631 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3632 {
3633         unsigned long flags;
3634         int sync = 1;
3635
3636         if (unlikely(!q))
3637                 return;
3638
3639         if (unlikely(!nr_exclusive))
3640                 sync = 0;
3641
3642         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3643         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
3644         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3645 }
3646 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3647
3648 void fastcall complete(struct completion *x)
3649 {
3650         unsigned long flags;
3651
3652         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3653         x->done++;
3654         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3655                          1, 0, NULL);
3656         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3657 }
3658 EXPORT_SYMBOL(complete);
3659
3660 void fastcall complete_all(struct completion *x)
3661 {
3662         unsigned long flags;
3663
3664         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3665         x->done += UINT_MAX/2;
3666         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3667                          0, 0, NULL);
3668         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3669 }
3670 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3671
3672 void fastcall __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3673 {
3674         might_sleep();
3675
3676         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3677         if (!x->done) {
3678                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3679
3680                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3681                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3682                 do {
3683                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3684                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3685                         schedule();
3686                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3687                 } while (!x->done);
3688                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3689         }
3690         x->done--;
3691         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3692 }
3693 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3694
3695 unsigned long fastcall __sched
3696 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3697 {
3698         might_sleep();
3699
3700         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3701         if (!x->done) {
3702                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3703
3704                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3705                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3706                 do {
3707                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3708                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3709                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3710                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3711                         if (!timeout) {
3712                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3713                                 goto out;
3714                         }
3715                 } while (!x->done);
3716                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3717         }
3718         x->done--;
3719 out:
3720         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3721         return timeout;
3722 }
3723 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3724
3725 int fastcall __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3726 {
3727         int ret = 0;
3728
3729         might_sleep();
3730
3731         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3732         if (!x->done) {
3733                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3734
3735                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3736                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3737                 do {
3738                         if (signal_pending(current)) {
3739                                 ret = -ERESTARTSYS;
3740                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3741                                 goto out;
3742                         }
3743                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3744                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3745                         schedule();
3746                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3747                 } while (!x->done);
3748                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3749         }
3750         x->done--;
3751 out:
3752         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3753
3754         return ret;
3755 }
3756 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3757
3758 unsigned long fastcall __sched
3759 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3760                                           unsigned long timeout)
3761 {
3762         might_sleep();
3763
3764         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3765         if (!x->done) {
3766                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3767
3768                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3769                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3770                 do {
3771                         if (signal_pending(current)) {
3772                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3773                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3774                                 goto out;
3775                         }
3776                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3777                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3778                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3779                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3780                         if (!timeout) {
3781                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3782                                 goto out;
3783                         }
3784                 } while (!x->done);
3785                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3786         }
3787         x->done--;
3788 out:
3789         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3790         return timeout;
3791 }
3792 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3793
3794 static inline void
3795 sleep_on_head(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait, unsigned long *flags)
3796 {
3797         spin_lock_irqsave(&q->lock, *flags);
3798         __add_wait_queue(q, wait);
3799         spin_unlock(&q->lock);
3800 }
3801
3802 static inline void
3803 sleep_on_tail(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait, unsigned long *flags)
3804 {
3805         spin_lock_irq(&q->lock);
3806         __remove_wait_queue(q, wait);
3807         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, *flags);
3808 }
3809
3810 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3811 {
3812         unsigned long flags;
3813         wait_queue_t wait;
3814
3815         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3816
3817         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3818
3819         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3820         schedule();
3821         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3822 }
3823 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3824
3825 long __sched
3826 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3827 {
3828         unsigned long flags;
3829         wait_queue_t wait;
3830
3831         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3832
3833         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3834
3835         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3836         timeout = schedule_timeout(timeout);
3837         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3838
3839         return timeout;
3840 }
3841 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3842
3843 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3844 {
3845         unsigned long flags;
3846         wait_queue_t wait;
3847
3848         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3849
3850         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3851
3852         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3853         schedule();
3854         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3855 }
3856 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3857
3858 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3859 {
3860         unsigned long flags;
3861         wait_queue_t wait;
3862
3863         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3864
3865         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3866
3867         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3868         timeout = schedule_timeout(timeout);
3869         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3870
3871         return timeout;
3872 }
3873 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3874
3875 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3876
3877 /*
3878  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3879  * @p: task
3880  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3881  *
3882  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3883  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3884  *
3885  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3886  */
3887 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3888 {
3889         unsigned long flags;
3890         int oldprio, on_rq;
3891         struct rq *rq;
3892         u64 now;
3893
3894         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3895
3896         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3897         now = rq_clock(rq);
3898
3899         oldprio = p->prio;
3900         on_rq = p->se.on_rq;
3901         if (on_rq)
3902                 dequeue_task(rq, p, 0, now);
3903
3904         if (rt_prio(prio))
3905                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3906         else
3907                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3908
3909         p->prio = prio;
3910
3911         if (on_rq) {
3912                 enqueue_task(rq, p, 0, now);
3913                 /*
3914                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
3915                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
3916                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
3917                  */
3918                 if (task_running(rq, p)) {
3919                         if (p->prio > oldprio)
3920                                 resched_task(rq->curr);
3921                 } else {
3922                         check_preempt_curr(rq, p);
3923                 }
3924         }
3925         task_rq_unlock(rq, &flags);
3926 }
3927
3928 #endif
3929
3930 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3931 {
3932         int old_prio, delta, on_rq;
3933         unsigned long flags;
3934         struct rq *rq;
3935         u64 now;
3936
3937         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3938                 return;
3939         /*
3940          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3941          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3942          */
3943         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3944         now = rq_clock(rq);
3945         /*
3946          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3947          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3948          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3949          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3950          */
3951         if (task_has_rt_policy(p)) {
3952                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3953                 goto out_unlock;
3954         }
3955         on_rq = p->se.on_rq;
3956         if (on_rq) {
3957                 dequeue_task(rq, p, 0, now);
3958                 dec_load(rq, p, now);
3959         }
3960
3961         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3962         set_load_weight(p);
3963         old_prio = p->prio;
3964         p->prio = effective_prio(p);
3965         delta = p->prio - old_prio;
3966
3967         if (on_rq) {
3968                 enqueue_task(rq, p, 0, now);
3969                 inc_load(rq, p, now);
3970                 /*
3971                  * If the task increased its priority or is running and
3972                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3973                  */
3974                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3975                         resched_task(rq->curr);
3976         }
3977 out_unlock:
3978         task_rq_unlock(rq, &flags);
3979 }
3980 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3981
3982 /*
3983  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3984  * @p: task
3985  * @nice: nice value
3986  */
3987 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3988 {
3989         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3990         int nice_rlim = 20 - nice;
3991
3992         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
3993                 capable(CAP_SYS_NICE));
3994 }
3995
3996 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3997
3998 /*
3999  * sys_nice - change the priority of the current process.
4000  * @increment: priority increment
4001  *
4002  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4003  * does similar things.
4004  */
4005 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4006 {
4007         long nice, retval;
4008
4009         /*
4010          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4011          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4012          * and we have a single winner.
4013          */
4014         if (increment < -40)
4015                 increment = -40;
4016         if (increment > 40)
4017                 increment = 40;
4018
4019         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4020         if (nice < -20)
4021                 nice = -20;
4022         if (nice > 19)
4023                 nice = 19;
4024
4025         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4026                 return -EPERM;
4027
4028         retval = security_task_setnice(current, nice);
4029         if (retval)
4030                 return retval;
4031
4032         set_user_nice(current, nice);
4033         return 0;
4034 }
4035
4036 #endif
4037
4038 /**
4039  * task_prio - return the priority value of a given task.
4040  * @p: the task in question.
4041  *
4042  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4043  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4044  * around 0, value goes from -16 to +15.
4045  */
4046 int task_prio(const struct task_struct *p)
4047 {
4048         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4049 }
4050
4051 /**
4052  * task_nice - return the nice value of a given task.
4053  * @p: the task in question.
4054  */
4055 int task_nice(const struct task_struct *p)
4056 {
4057         return TASK_NICE(p);
4058 }
4059 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4060
4061 /**
4062  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4063  * @cpu: the processor in question.
4064  */
4065 int idle_cpu(int cpu)
4066 {
4067         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4068 }
4069
4070 /**
4071  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4072  * @cpu: the processor in question.
4073  */
4074 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4075 {
4076         return cpu_rq(cpu)->idle;
4077 }
4078
4079 /**
4080  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4081  * @pid: the pid in question.
4082  */
4083 static inline struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4084 {
4085         return pid ? find_task_by_pid(pid) : current;
4086 }
4087
4088 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4089 static void
4090 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4091 {
4092         BUG_ON(p->se.on_rq);
4093
4094         p->policy = policy;
4095         switch (p->policy) {
4096         case SCHED_NORMAL:
4097         case SCHED_BATCH:
4098         case SCHED_IDLE:
4099                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4100                 break;
4101         case SCHED_FIFO:
4102         case SCHED_RR:
4103                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4104                 break;
4105         }
4106
4107         p->rt_priority = prio;
4108         p->normal_prio = normal_prio(p);
4109         /* we are holding p->pi_lock already */
4110         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4111         set_load_weight(p);
4112 }
4113
4114 /**
4115  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4116  * @p: the task in question.
4117  * @policy: new policy.
4118  * @param: structure containing the new RT priority.
4119  *
4120  * NOTE that the task may be already dead.
4121  */
4122 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4123                        struct sched_param *param)
4124 {
4125         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq;
4126         unsigned long flags;
4127         struct rq *rq;
4128
4129         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4130         BUG_ON(in_interrupt());
4131 recheck:
4132         /* double check policy once rq lock held */
4133         if (policy < 0)
4134                 policy = oldpolicy = p->policy;
4135         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4136                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4137                         policy != SCHED_IDLE)
4138                 return -EINVAL;
4139         /*
4140          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4141          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4142          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4143          */
4144         if (param->sched_priority < 0 ||
4145             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4146             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4147                 return -EINVAL;
4148         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4149                 return -EINVAL;
4150
4151         /*
4152          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4153          */
4154         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4155                 if (rt_policy(policy)) {
4156                         unsigned long rlim_rtprio;
4157
4158                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4159                                 return -ESRCH;
4160                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4161                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4162
4163                         /* can't set/change the rt policy */
4164                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4165                                 return -EPERM;
4166
4167                         /* can't increase priority */
4168                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4169                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4170                                 return -EPERM;
4171                 }
4172                 /*
4173                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4174                  * move out of SCHED_IDLE either:
4175                  */
4176                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4177                         return -EPERM;
4178
4179                 /* can't change other user's priorities */
4180                 if ((current->euid != p->euid) &&
4181                     (current->euid != p->uid))
4182                         return -EPERM;
4183         }
4184
4185         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4186         if (retval)
4187                 return retval;
4188         /*
4189          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4190          * changing the priority of the task:
4191          */
4192         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4193         /*
4194          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4195          * runqueue lock must be held.
4196          */
4197         rq = __task_rq_lock(p);
4198         /* recheck policy now with rq lock held */
4199         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4200                 policy = oldpolicy = -1;
4201                 __task_rq_unlock(rq);
4202                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4203                 goto recheck;
4204         }
4205         on_rq = p->se.on_rq;
4206         if (on_rq)
4207                 deactivate_task(rq, p, 0);
4208         oldprio = p->prio;
4209         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4210         if (on_rq) {
4211                 activate_task(rq, p, 0);
4212                 /*
4213                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4214                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4215                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4216                  */
4217                 if (task_running(rq, p)) {
4218                         if (p->prio > oldprio)
4219                                 resched_task(rq->curr);
4220                 } else {
4221                         check_preempt_curr(rq, p);
4222                 }
4223         }
4224         __task_rq_unlock(rq);
4225         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4226
4227         rt_mutex_adjust_pi(p);
4228
4229         return 0;
4230 }
4231 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4232
4233 static int
4234 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4235 {
4236         struct sched_param lparam;
4237         struct task_struct *p;
4238         int retval;
4239
4240         if (!param || pid < 0)
4241                 return -EINVAL;
4242         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4243                 return -EFAULT;
4244
4245         rcu_read_lock();
4246         retval = -ESRCH;
4247         p = find_process_by_pid(pid);
4248         if (p != NULL)
4249                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4250         rcu_read_unlock();
4251
4252         return retval;
4253 }
4254
4255 /**
4256  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4257  * @pid: the pid in question.
4258  * @policy: new policy.
4259  * @param: structure containing the new RT priority.
4260  */
4261 asmlinkage long sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,
4262                                        struct sched_param __user *param)
4263 {
4264         /* negative values for policy are not valid */
4265         if (policy < 0)
4266                 return -EINVAL;
4267
4268         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4269 }
4270
4271 /**
4272  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4273  * @pid: the pid in question.
4274  * @param: structure containing the new RT priority.
4275  */
4276 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4277 {
4278         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4279 }
4280
4281 /**
4282  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4283  * @pid: the pid in question.
4284  */
4285 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4286 {
4287         struct task_struct *p;
4288         int retval = -EINVAL;
4289
4290         if (pid < 0)
4291                 goto out_nounlock;
4292
4293         retval = -ESRCH;
4294         read_lock(&tasklist_lock);
4295         p = find_process_by_pid(pid);
4296         if (p) {
4297                 retval = security_task_getscheduler(p);
4298                 if (!retval)
4299                         retval = p->policy;
4300         }
4301         read_unlock(&tasklist_lock);
4302
4303 out_nounlock:
4304         return retval;
4305 }
4306
4307 /**
4308  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4309  * @pid: the pid in question.
4310  * @param: structure containing the RT priority.
4311  */
4312 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4313 {
4314         struct sched_param lp;
4315         struct task_struct *p;
4316         int retval = -EINVAL;
4317
4318         if (!param || pid < 0)
4319                 goto out_nounlock;
4320
4321         read_lock(&tasklist_lock);
4322         p = find_process_by_pid(pid);
4323         retval = -ESRCH;
4324         if (!p)
4325                 goto out_unlock;
4326
4327         retval = security_task_getscheduler(p);
4328         if (retval)
4329                 goto out_unlock;
4330
4331         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4332         read_unlock(&tasklist_lock);
4333
4334         /*
4335          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4336          */
4337         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4338
4339 out_nounlock:
4340         return retval;
4341
4342 out_unlock:
4343         read_unlock(&tasklist_lock);
4344         return retval;
4345 }
4346
4347 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4348 {
4349         cpumask_t cpus_allowed;
4350         struct task_struct *p;
4351         int retval;
4352
4353         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4354         read_lock(&tasklist_lock);
4355
4356         p = find_process_by_pid(pid);
4357         if (!p) {
4358                 read_unlock(&tasklist_lock);
4359                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4360                 return -ESRCH;
4361         }
4362
4363         /*
4364          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4365          * tasklist_lock held.  We will bump the task_struct's
4366          * usage count and then drop tasklist_lock.
4367          */
4368         get_task_struct(p);
4369         read_unlock(&tasklist_lock);
4370
4371         retval = -EPERM;
4372         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4373                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4374                 goto out_unlock;
4375
4376         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4377         if (retval)
4378                 goto out_unlock;
4379
4380         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4381         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4382         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4383
4384 out_unlock:
4385         put_task_struct(p);
4386         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4387         return retval;
4388 }
4389
4390 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4391                              cpumask_t *new_mask)
4392 {
4393         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4394                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4395         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4396                 len = sizeof(cpumask_t);
4397         }
4398         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4399 }
4400
4401 /**
4402  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4403  * @pid: pid of the process
4404  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4405  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4406  */
4407 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4408                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4409 {
4410         cpumask_t new_mask;
4411         int retval;
4412
4413         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4414         if (retval)
4415                 return retval;
4416
4417         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4418 }
4419
4420 /*
4421  * Represents all cpu's present in the system
4422  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4423  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4424  * method, such as ACPI for e.g.
4425  */
4426
4427 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4428 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4429
4430 #ifndef CONFIG_SMP
4431 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4432 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4433
4434 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4435 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4436 #endif
4437
4438 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4439 {
4440         struct task_struct *p;
4441         int retval;
4442
4443         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4444         read_lock(&tasklist_lock);
4445
4446         retval = -ESRCH;
4447         p = find_process_by_pid(pid);
4448         if (!p)
4449                 goto out_unlock;
4450
4451         retval = security_task_getscheduler(p);
4452         if (retval)
4453                 goto out_unlock;
4454
4455         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4456
4457 out_unlock:
4458         read_unlock(&tasklist_lock);
4459         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4460         if (retval)
4461                 return retval;
4462
4463         return 0;
4464 }
4465
4466 /**
4467  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4468  * @pid: pid of the process
4469  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4470  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4471  */
4472 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4473                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4474 {
4475         int ret;
4476         cpumask_t mask;
4477
4478         if (len < sizeof(cpumask_t))
4479                 return -EINVAL;
4480
4481         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4482         if (ret < 0)
4483                 return ret;
4484
4485         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4486                 return -EFAULT;
4487
4488         return sizeof(cpumask_t);
4489 }
4490
4491 /**
4492  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4493  *
4494  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4495  * other threads running on this CPU then this function will return.
4496  */
4497 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4498 {
4499         struct rq *rq = this_rq_lock();
4500
4501         schedstat_inc(rq, yld_cnt);
4502         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
4503                 schedstat_inc(rq, yld_act_empty);
4504         else
4505                 current->sched_class->yield_task(rq, current);
4506
4507         /*
4508          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4509          * no need to preempt or enable interrupts:
4510          */
4511         __release(rq->lock);
4512         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4513         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4514         preempt_enable_no_resched();
4515
4516         schedule();
4517
4518         return 0;
4519 }
4520
4521 static void __cond_resched(void)
4522 {
4523 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4524         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4525 #endif
4526         /*
4527          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4528          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4529          * cond_resched() call.
4530          */
4531         do {
4532                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4533                 schedule();
4534                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4535         } while (need_resched());
4536 }
4537
4538 int __sched cond_resched(void)
4539 {
4540         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4541                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4542                 __cond_resched();
4543                 return 1;
4544         }
4545         return 0;
4546 }
4547 EXPORT_SYMBOL(cond_resched);
4548
4549 /*
4550  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4551  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4552  *
4553  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT.  We do strange low-level
4554  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4555  * spin_unlock(), once by hand).
4556  */
4557 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4558 {
4559         int ret = 0;
4560
4561         if (need_lockbreak(lock)) {
4562                 spin_unlock(lock);
4563                 cpu_relax();
4564                 ret = 1;
4565                 spin_lock(lock);
4566         }
4567         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4568                 spin_release(&lock->dep_map, 1, _THIS_IP_);
4569                 _raw_spin_unlock(lock);
4570                 preempt_enable_no_resched();
4571                 __cond_resched();
4572                 ret = 1;
4573                 spin_lock(lock);
4574         }
4575         return ret;
4576 }
4577 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4578
4579 int __sched cond_resched_softirq(void)
4580 {
4581         BUG_ON(!in_softirq());
4582
4583         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4584                 local_bh_enable();
4585                 __cond_resched();
4586                 local_bh_disable();
4587                 return 1;
4588         }
4589         return 0;
4590 }
4591 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4592
4593 /**
4594  * yield - yield the current processor to other threads.
4595  *
4596  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4597  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4598  */
4599 void __sched yield(void)
4600 {
4601         set_current_state(TASK_RUNNING);
4602         sys_sched_yield();
4603 }
4604 EXPORT_SYMBOL(yield);
4605
4606 /*
4607  * This task is about to go to sleep on IO.  Increment rq->nr_iowait so
4608  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4609  *
4610  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4611  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4612  */
4613 void __sched io_schedule(void)
4614 {
4615         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4616
4617         delayacct_blkio_start();
4618         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4619         schedule();
4620         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4621         delayacct_blkio_end();
4622 }
4623 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4624
4625 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4626 {
4627         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4628         long ret;
4629
4630         delayacct_blkio_start();
4631         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4632         ret = schedule_timeout(timeout);
4633         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4634         delayacct_blkio_end();
4635         return ret;
4636 }
4637
4638 /**
4639  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4640  * @policy: scheduling class.
4641  *
4642  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4643  * by a given scheduling class.
4644  */
4645 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
4646 {
4647         int ret = -EINVAL;
4648
4649         switch (policy) {
4650         case SCHED_FIFO:
4651         case SCHED_RR:
4652                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4653                 break;
4654         case SCHED_NORMAL:
4655         case SCHED_BATCH:
4656         case SCHED_IDLE:
4657                 ret = 0;
4658                 break;
4659         }
4660         return ret;
4661 }
4662
4663 /**
4664  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4665  * @policy: scheduling class.
4666  *
4667  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4668  * by a given scheduling class.
4669  */
4670 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
4671 {
4672         int ret = -EINVAL;
4673
4674         switch (policy) {
4675         case SCHED_FIFO:
4676         case SCHED_RR:
4677                 ret = 1;
4678                 break;
4679         case SCHED_NORMAL:
4680         case SCHED_BATCH:
4681         case SCHED_IDLE:
4682                 ret = 0;
4683         }
4684         return ret;
4685 }
4686
4687 /**
4688  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4689  * @pid: pid of the process.
4690  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4691  *
4692  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4693  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4694  */
4695 asmlinkage
4696 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
4697 {
4698         struct task_struct *p;
4699         int retval = -EINVAL;
4700         struct timespec t;
4701
4702         if (pid < 0)
4703                 goto out_nounlock;
4704
4705         retval = -ESRCH;
4706         read_lock(&tasklist_lock);
4707         p = find_process_by_pid(pid);
4708         if (!p)
4709                 goto out_unlock;
4710
4711         retval = security_task_getscheduler(p);
4712         if (retval)
4713                 goto out_unlock;
4714
4715         jiffies_to_timespec(p->policy == SCHED_FIFO ?
4716                                 0 : static_prio_timeslice(p->static_prio), &t);
4717         read_unlock(&tasklist_lock);
4718         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4719 out_nounlock:
4720         return retval;
4721 out_unlock:
4722         read_unlock(&tasklist_lock);
4723         return retval;
4724 }
4725
4726 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
4727
4728 static void show_task(struct task_struct *p)
4729 {
4730         unsigned long free = 0;
4731         unsigned state;
4732
4733         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4734         printk("%-13.13s %c", p->comm,
4735                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4736 #if BITS_PER_LONG == 32
4737         if (state == TASK_RUNNING)
4738                 printk(" running  ");
4739         else
4740                 printk(" %08lx ", thread_saved_pc(p));
4741 #else
4742         if (state == TASK_RUNNING)
4743                 printk("  running task    ");
4744         else
4745                 printk(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
4746 #endif
4747 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4748         {
4749                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
4750                 while (!*n)
4751                         n++;
4752                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
4753         }
4754 #endif
4755         printk("%5lu %5d %6d\n", free, p->pid, p->parent->pid);
4756
4757         if (state != TASK_RUNNING)
4758                 show_stack(p, NULL);
4759 }
4760
4761 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4762 {
4763         struct task_struct *g, *p;
4764
4765 #if BITS_PER_LONG == 32
4766         printk(KERN_INFO
4767                 "  task                PC stack   pid father\n");
4768 #else
4769         printk(KERN_INFO
4770                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4771 #endif
4772         read_lock(&tasklist_lock);
4773         do_each_thread(g, p) {
4774                 /*
4775                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4776                  * console might take alot of time:
4777                  */
4778                 touch_nmi_watchdog();
4779                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4780                         show_task(p);
4781         } while_each_thread(g, p);
4782
4783         touch_all_softlockup_watchdogs();
4784
4785 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4786         sysrq_sched_debug_show();
4787 #endif
4788         read_unlock(&tasklist_lock);
4789         /*
4790          * Only show locks if all tasks are dumped:
4791          */
4792         if (state_filter == -1)
4793                 debug_show_all_locks();
4794 }
4795
4796 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4797 {
4798         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4799 }
4800
4801 /**
4802  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4803  * @idle: task in question
4804  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4805  *
4806  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4807  * flag, to make booting more robust.
4808  */
4809 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4810 {
4811         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4812         unsigned long flags;
4813
4814         __sched_fork(idle);
4815         idle->se.exec_start = sched_clock();
4816
4817         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
4818         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
4819         __set_task_cpu(idle, cpu);
4820
4821         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4822         rq->curr = rq->idle = idle;
4823 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
4824         idle->oncpu = 1;
4825 #endif
4826         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4827
4828         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4829 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
4830         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
4831 #else
4832         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4833 #endif
4834         /*
4835          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4836          */
4837         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4838 }
4839
4840 /*
4841  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
4842  * indicates which cpus entered this state. This is used
4843  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
4844  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
4845  * always be CPU_MASK_NONE.
4846  */
4847 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
4848
4849 /*
4850  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
4851  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
4852  * to users decreases. But the relationship is not linear,
4853  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
4854  * number of CPUs.
4855  *
4856  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
4857  */
4858 static inline void sched_init_granularity(void)
4859 {
4860         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
4861         const unsigned long gran_limit = 100000000;
4862
4863         sysctl_sched_granularity *= factor;
4864         if (sysctl_sched_granularity > gran_limit)
4865                 sysctl_sched_granularity = gran_limit;
4866
4867         sysctl_sched_runtime_limit = sysctl_sched_granularity * 4;
4868         sysctl_sched_wakeup_granularity = sysctl_sched_granularity / 2;
4869 }
4870
4871 #ifdef CONFIG_SMP
4872 /*
4873  * This is how migration works:
4874  *
4875  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
4876  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
4877  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
4878  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
4879  *    thread off the CPU)
4880  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
4881  *    task is still in the wrong runqueue.
4882  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4883  *    it and puts it into the right queue.
4884  * 6) migration thread up()s the semaphore.
4885  * 7) we wake up and the migration is done.
4886  */
4887
4888 /*
4889  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4890  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4891  * is removed from the allowed bitmask.
4892  *
4893  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4894  * task must not exit() & deallocate itself prematurely.  The
4895  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4896  */
4897 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
4898 {
4899         struct migration_req req;
4900         unsigned long flags;
4901         struct rq *rq;
4902         int ret = 0;
4903
4904         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4905         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
4906                 ret = -EINVAL;
4907                 goto out;
4908         }
4909
4910         p->cpus_allowed = new_mask;
4911         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4912         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
4913                 goto out;
4914
4915         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
4916                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4917                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4918                 wake_up_process(rq->migration_thread);
4919                 wait_for_completion(&req.done);
4920                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4921                 return 0;
4922         }
4923 out:
4924         task_rq_unlock(rq, &flags);
4925
4926         return ret;
4927 }
4928 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
4929
4930 /*
4931  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu.  We're doing
4932  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4933  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4934  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4935  *
4936  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4937  * as the task is no longer on this CPU.
4938  *
4939  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4940  */
4941 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4942 {
4943         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4944         int ret = 0, on_rq;
4945
4946         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
4947                 return ret;
4948
4949         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4950         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4951
4952         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4953         /* Already moved. */
4954         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4955                 goto out;
4956         /* Affinity changed (again). */
4957         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
4958                 goto out;
4959
4960         on_rq = p->se.on_rq;
4961         if (on_rq)
4962                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
4963         set_task_cpu(p, dest_cpu);
4964         if (on_rq) {
4965                 activate_task(rq_dest, p, 0);
4966                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
4967         }
4968         ret = 1;
4969 out:
4970         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4971         return ret;
4972 }
4973
4974 /*
4975  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
4976  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
4977  * another runqueue.
4978  */
4979 static int migration_thread(void *data)
4980 {
4981         int cpu = (long)data;
4982         struct rq *rq;
4983
4984         rq = cpu_rq(cpu);
4985         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
4986
4987         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4988         while (!kthread_should_stop()) {
4989                 struct migration_req *req;
4990                 struct list_head *head;
4991
4992                 spin_lock_irq(&rq->lock);
4993
4994                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
4995                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
4996                         goto wait_to_die;
4997                 }
4998
4999                 if (rq->active_balance) {
5000                         active_load_balance(rq, cpu);
5001                         rq->active_balance = 0;
5002                 }
5003
5004                 head = &rq->migration_queue;
5005
5006                 if (list_empty(head)) {
5007                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5008                         schedule();
5009                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5010                         continue;
5011                 }
5012                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5013                 list_del_init(head->next);
5014
5015                 spin_unlock(&rq->lock);
5016                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5017                 local_irq_enable();
5018
5019                 complete(&req->done);
5020         }
5021         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5022         return 0;
5023
5024 wait_to_die:
5025         /* Wait for kthread_stop */
5026         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5027         while (!kthread_should_stop()) {
5028                 schedule();
5029                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5030         }
5031         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5032         return 0;
5033 }
5034
5035 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5036 /*
5037  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if neccessary.
5038  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5039  */
5040 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5041 {
5042         unsigned long flags;
5043         cpumask_t mask;
5044         struct rq *rq;
5045         int dest_cpu;
5046
5047 restart:
5048         /* On same node? */
5049         mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5050         cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5051         dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5052
5053         /* On any allowed CPU? */
5054         if (dest_cpu == NR_CPUS)
5055                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5056
5057         /* No more Mr. Nice Guy. */
5058         if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5059                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5060                 cpus_setall(p->cpus_allowed);
5061                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5062                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5063
5064                 /*
5065                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
5066                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
5067                  * leave kernel.
5068                  */
5069                 if (p->mm && printk_ratelimit())
5070                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5071                                "longer affine to cpu%d\n",
5072                                p->pid, p->comm, dead_cpu);
5073         }
5074         if (!__migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu))
5075                 goto restart;
5076 }
5077
5078 /*
5079  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5080  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5081  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5082  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5083  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5084  */
5085 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5086 {
5087         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5088         unsigned long flags;
5089
5090         local_irq_save(flags);
5091         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5092         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5093         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5094         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5095         local_irq_restore(flags);
5096 }
5097
5098 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5099 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5100 {
5101         struct task_struct *p, *t;
5102
5103         write_lock_irq(&tasklist_lock);
5104
5105         do_each_thread(t, p) {
5106                 if (p == current)
5107                         continue;
5108
5109                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5110                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5111         } while_each_thread(t, p);
5112
5113         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
5114 }
5115
5116 /*
5117  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5118  * It does so by boosting its priority to highest possible and adding it to
5119  * the _front_ of the runqueue. Used by CPU offline code.
5120  */
5121 void sched_idle_next(void)
5122 {
5123         int this_cpu = smp_processor_id();
5124         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5125         struct task_struct *p = rq->idle;
5126         unsigned long flags;
5127
5128         /* cpu has to be offline */
5129         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5130
5131         /*
5132          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5133          * and interrupts disabled on the current cpu.
5134          */
5135         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5136
5137         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5138
5139         /* Add idle task to the _front_ of its priority queue: */
5140         activate_idle_task(p, rq);
5141
5142         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5143 }
5144
5145 /*
5146  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5147  * offline.
5148  */
5149 void idle_task_exit(void)
5150 {
5151         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5152
5153         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5154
5155         if (mm != &init_mm)
5156                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5157         mmdrop(mm);
5158 }
5159
5160 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5161 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5162 {
5163         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5164
5165         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5166         BUG_ON(p->exit_state != EXIT_ZOMBIE && p->exit_state != EXIT_DEAD);
5167
5168         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5169         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5170
5171         get_task_struct(p);
5172
5173         /*
5174          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5175          * that's OK.  No task can be added to this CPU, so iteration is
5176          * fine.
5177          * NOTE: interrupts should be left disabled  --dev@
5178          */
5179         spin_unlock(&rq->lock);
5180         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5181         spin_lock(&rq->lock);
5182
5183         put_task_struct(p);
5184 }
5185
5186 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5187 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5188 {
5189         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5190         struct task_struct *next;
5191
5192         for ( ; ; ) {
5193                 if (!rq->nr_running)
5194                         break;
5195                 next = pick_next_task(rq, rq->curr, rq_clock(rq));
5196                 if (!next)
5197                         break;
5198                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5199
5200         }
5201 }
5202 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5203
5204 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5205
5206 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5207         {CTL_UNNUMBERED, "sched_domain", NULL, 0, 0755, NULL, },
5208         {0,},
5209 };
5210
5211 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5212         {CTL_UNNUMBERED, "kernel", NULL, 0, 0755, sd_ctl_dir, },
5213         {0,},
5214 };
5215
5216 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5217 {
5218         struct ctl_table *entry =
5219                 kmalloc(n * sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5220
5221         BUG_ON(!entry);
5222         memset(entry, 0, n * sizeof(struct ctl_table));
5223
5224         return entry;
5225 }
5226
5227 static void
5228 set_table_entry(struct ctl_table *entry, int ctl_name,
5229                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5230                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5231 {
5232         entry->ctl_name = ctl_name;
5233         entry->procname = procname;
5234         entry->data = data;
5235         entry->maxlen = maxlen;
5236         entry->mode = mode;
5237         entry->proc_handler = proc_handler;
5238 }
5239
5240 static struct ctl_table *
5241 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5242 {
5243         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5244
5245         set_table_entry(&table[0], 1, "min_interval", &sd->min_interval,
5246                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5247         set_table_entry(&table[1], 2, "max_interval", &sd->max_interval,
5248                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5249         set_table_entry(&table[2], 3, "busy_idx", &sd->busy_idx,
5250                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5251         set_table_entry(&table[3], 4, "idle_idx", &sd->idle_idx,
5252                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5253         set_table_entry(&table[4], 5, "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5254                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5255         set_table_entry(&table[5], 6, "wake_idx", &sd->wake_idx,
5256                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5257         set_table_entry(&table[6], 7, "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5258                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5259         set_table_entry(&table[7], 8, "busy_factor", &sd->busy_factor,
5260                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5261         set_table_entry(&table[8], 9, "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5262                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5263         set_table_entry(&table[10], 11, "cache_nice_tries",
5264                 &sd->cache_nice_tries,
5265                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5266         set_table_entry(&table[12], 13, "flags", &sd->flags,
5267                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5268
5269         return table;
5270 }
5271
5272 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5273 {
5274         struct ctl_table *entry, *table;
5275         struct sched_domain *sd;
5276         int domain_num = 0, i;
5277         char buf[32];
5278
5279         for_each_domain(cpu, sd)
5280                 domain_num++;
5281         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5282
5283         i = 0;
5284         for_each_domain(cpu, sd) {
5285                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5286                 entry->ctl_name = i + 1;
5287                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5288                 entry->mode = 0755;
5289                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5290                 entry++;
5291                 i++;
5292         }
5293         return table;
5294 }
5295
5296 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5297 static void init_sched_domain_sysctl(void)
5298 {
5299         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5300         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5301         char buf[32];
5302
5303         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5304
5305         for (i = 0; i < cpu_num; i++, entry++) {
5306                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5307                 entry->ctl_name = i + 1;
5308                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5309                 entry->mode = 0755;
5310                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5311         }
5312         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5313 }
5314 #else
5315 static void init_sched_domain_sysctl(void)
5316 {
5317 }
5318 #endif
5319
5320 /*
5321  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5322  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5323  */
5324 static int __cpuinit
5325 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5326 {
5327         struct task_struct *p;
5328         int cpu = (long)hcpu;
5329         unsigned long flags;
5330         struct rq *rq;
5331
5332         switch (action) {
5333         case CPU_LOCK_ACQUIRE:
5334                 mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
5335                 break;
5336
5337         case CPU_UP_PREPARE:
5338         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5339                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5340                 if (IS_ERR(p))
5341                         return NOTIFY_BAD;
5342                 kthread_bind(p, cpu);
5343                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5344                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5345                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5346                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5347                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5348                 break;
5349
5350         case CPU_ONLINE:
5351         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5352                 /* Strictly unneccessary, as first user will wake it. */
5353                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5354                 break;
5355
5356 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5357         case CPU_UP_CANCELED:
5358         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5359                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5360                         break;
5361                 /* Unbind it from offline cpu so it can run.  Fall thru. */
5362                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5363                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5364                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5365                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5366                 break;
5367
5368         case CPU_DEAD:
5369         case CPU_DEAD_FROZEN:
5370                 migrate_live_tasks(cpu);
5371                 rq = cpu_rq(cpu);
5372                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5373                 rq->migration_thread = NULL;
5374                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5375                 rq = task_rq_lock(rq->idle, &flags);
5376                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5377                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5378                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5379                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5380                 migrate_dead_tasks(cpu);
5381                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5382                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5383                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5384
5385                 /* No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5386                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex.  Just wake up
5387                  * the requestors. */
5388                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5389                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5390                         struct migration_req *req;
5391
5392                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5393                                          struct migration_req, list);
5394                         list_del_init(&req->list);
5395                         complete(&req->done);
5396                 }
5397                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5398                 break;
5399 #endif
5400         case CPU_LOCK_RELEASE:
5401                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
5402                 break;
5403         }
5404         return NOTIFY_OK;
5405 }
5406
5407 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5408  * happens before everything else.
5409  */
5410 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5411         .notifier_call = migration_call,
5412         .priority = 10
5413 };
5414
5415 int __init migration_init(void)
5416 {
5417         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5418         int err;
5419
5420         /* Start one for the boot CPU: */
5421         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5422         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5423         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5424         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5425
5426         return 0;
5427 }
5428 #endif
5429
5430 #ifdef CONFIG_SMP
5431
5432 /* Number of possible processor ids */
5433 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5434 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5435
5436 #undef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5437 #ifdef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5438 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5439 {
5440         int level = 0;
5441
5442         if (!sd) {
5443                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5444                 return;
5445         }
5446
5447         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5448
5449         do {
5450                 int i;
5451                 char str[NR_CPUS];
5452                 struct sched_group *group = sd->groups;
5453                 cpumask_t groupmask;
5454
5455                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5456                 cpus_clear(groupmask);
5457
5458                 printk(KERN_DEBUG);
5459                 for (i = 0; i < level + 1; i++)
5460                         printk(" ");
5461                 printk("domain %d: ", level);
5462
5463                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5464                         printk("does not load-balance\n");
5465                         if (sd->parent)
5466                                 printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5467                                                 " has parent");
5468                         break;
5469                 }
5470
5471                 printk("span %s\n", str);
5472
5473                 if (!cpu_isset(cpu, sd->span))
5474                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5475                                         "CPU%d\n", cpu);
5476                 if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask))
5477                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5478                                         " CPU%d\n", cpu);
5479
5480                 printk(KERN_DEBUG);
5481                 for (i = 0; i < level + 2; i++)
5482                         printk(" ");
5483                 printk("groups:");
5484                 do {
5485                         if (!group) {
5486                                 printk("\n");
5487                                 printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5488                                 break;
5489                         }
5490
5491                         if (!group->__cpu_power) {
5492                                 printk("\n");
5493                                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5494                                                 "set\n");
5495                         }
5496
5497                         if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5498                                 printk("\n");
5499                                 printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5500                         }
5501
5502                         if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5503                                 printk("\n");
5504                                 printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5505                         }
5506
5507                         cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5508
5509                         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5510                         printk(" %s", str);
5511
5512                         group = group->next;
5513                 } while (group != sd->groups);
5514                 printk("\n");
5515
5516                 if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5517                         printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span "
5518                                         "domain->span\n");
5519
5520                 level++;
5521                 sd = sd->parent;
5522                 if (!sd)
5523                         continue;
5524
5525                 if (!cpus_subset(groupmask, sd->span))
5526                         printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5527                                 "of domain->span\n");
5528
5529         } while (sd);
5530 }
5531 #else
5532 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5533 #endif
5534
5535 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5536 {
5537         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
5538                 return 1;
5539
5540         /* Following flags need at least 2 groups */
5541         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5542                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5543                          SD_BALANCE_FORK |
5544                          SD_BALANCE_EXEC |
5545                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5546                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5547                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5548                         return 0;
5549         }
5550
5551         /* Following flags don't use groups */
5552         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
5553                          SD_WAKE_AFFINE |
5554                          SD_WAKE_BALANCE))
5555                 return 0;
5556
5557         return 1;
5558 }
5559
5560 static int
5561 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5562 {
5563         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5564
5565         if (sd_degenerate(parent))
5566                 return 1;
5567
5568         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
5569                 return 0;
5570
5571         /* Does parent contain flags not in child? */
5572         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
5573         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
5574                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
5575         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5576         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5577                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5578                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5579                                 SD_BALANCE_FORK |
5580                                 SD_BALANCE_EXEC |
5581                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5582                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5583         }
5584         if (~cflags & pflags)
5585                 return 0;
5586
5587         return 1;
5588 }
5589
5590 /*
5591  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain.  Callers must
5592  * hold the hotplug lock.
5593  */
5594 static void cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5595 {
5596         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5597         struct sched_domain *tmp;
5598
5599         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5600         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
5601                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5602                 if (!parent)
5603                         break;
5604                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5605                         tmp->parent = parent->parent;
5606                         if (parent->parent)
5607                                 parent->parent->child = tmp;
5608                 }
5609         }
5610
5611         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5612                 sd = sd->parent;
5613                 if (sd)
5614                         sd->child = NULL;
5615         }
5616
5617         sched_domain_debug(sd, cpu);
5618
5619         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5620 }
5621
5622 /* cpus with isolated domains */
5623 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
5624
5625 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5626 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5627 {
5628         int ints[NR_CPUS], i;
5629
5630         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5631         cpus_clear(cpu_isolated_map);
5632         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
5633                 if (ints[i] < NR_CPUS)
5634                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
5635         return 1;
5636 }
5637
5638 __setup ("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5639
5640 /*
5641  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
5642  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
5643  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
5644  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
5645  *
5646  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
5647  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5648  * and ->cpu_power to 0.
5649  */
5650 static void
5651 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
5652                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5653                                         struct sched_group **sg))
5654 {
5655         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5656         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
5657         int i;
5658
5659         for_each_cpu_mask(i, span) {
5660                 struct sched_group *sg;
5661                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
5662                 int j;
5663
5664                 if (cpu_isset(i, covered))
5665                         continue;
5666
5667                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
5668                 sg->__cpu_power = 0;
5669
5670                 for_each_cpu_mask(j, span) {
5671                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
5672                                 continue;
5673
5674                         cpu_set(j, covered);
5675                         cpu_set(j, sg->cpumask);
5676                 }
5677                 if (!first)
5678                         first = sg;
5679                 if (last)
5680                         last->next = sg;
5681                 last = sg;
5682         }
5683         last->next = first;
5684 }
5685
5686 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
5687
5688 #ifdef CONFIG_NUMA
5689
5690 /**
5691  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5692  * @node: node whose sched_domain we're building
5693  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5694  *
5695  * Find the next node to include in a given scheduling domain.  Simply
5696  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5697  *
5698  * Should use nodemask_t.
5699  */
5700 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
5701 {
5702         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
5703
5704         min_val = INT_MAX;
5705
5706         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5707                 /* Start at @node */
5708                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
5709
5710                 if (!nr_cpus_node(n))
5711                         continue;
5712
5713                 /* Skip already used nodes */
5714                 if (test_bit(n, used_nodes))
5715                         continue;
5716
5717                 /* Simple min distance search */
5718                 val = node_distance(node, n);
5719
5720                 if (val < min_val) {
5721                         min_val = val;
5722                         best_node = n;
5723                 }
5724         }
5725
5726         set_bit(best_node, used_nodes);
5727         return best_node;
5728 }
5729
5730 /**
5731  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5732  * @node: node whose cpumask we're constructing
5733  * @size: number of nodes to include in this span
5734  *
5735  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span.  It
5736  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5737  * out optimally.
5738  */
5739 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
5740 {
5741         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5742         cpumask_t span, nodemask;
5743         int i;
5744
5745         cpus_clear(span);
5746         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5747
5748         nodemask = node_to_cpumask(node);
5749         cpus_or(span, span, nodemask);
5750         set_bit(node, used_nodes);
5751
5752         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5753                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
5754
5755                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
5756                 cpus_or(span, span, nodemask);
5757         }
5758
5759         return span;
5760 }
5761 #endif
5762
5763 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5764
5765 /*
5766  * SMT sched-domains:
5767  */
5768 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5769 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
5770 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
5771
5772 static int cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5773                             struct sched_group **sg)
5774 {
5775         if (sg)
5776                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
5777         return cpu;
5778 }
5779 #endif
5780
5781 /*
5782  * multi-core sched-domains:
5783  */
5784 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5785 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
5786 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
5787 #endif
5788
5789 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5790 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5791                              struct sched_group **sg)
5792 {
5793         int group;
5794         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5795         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5796         group = first_cpu(mask);
5797         if (sg)
5798                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
5799         return group;
5800 }
5801 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
5802 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5803                              struct sched_group **sg)
5804 {
5805         if (sg)
5806                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
5807         return cpu;
5808 }
5809 #endif
5810
5811 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
5812 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
5813
5814 static int cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5815                              struct sched_group **sg)
5816 {
5817         int group;
5818 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5819         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
5820         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5821         group = first_cpu(mask);
5822 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5823         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5824         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5825         group = first_cpu(mask);
5826 #else
5827         group = cpu;
5828 #endif
5829         if (sg)
5830                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
5831         return group;
5832 }
5833
5834 #ifdef CONFIG_NUMA
5835 /*
5836  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
5837  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
5838  * gets dynamically allocated.
5839  */
5840 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
5841 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
5842
5843 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
5844 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
5845
5846 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5847                                  struct sched_group **sg)
5848 {
5849         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
5850         int group;
5851
5852         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5853         group = first_cpu(nodemask);
5854
5855         if (sg)
5856                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
5857         return group;
5858 }
5859
5860 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
5861 {
5862         struct sched_group *sg = group_head;
5863         int j;
5864
5865         if (!sg)
5866                 return;
5867 next_sg:
5868         for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
5869                 struct sched_domain *sd;
5870
5871                 sd = &per_cpu(phys_domains, j);
5872                 if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
5873                         /*
5874                          * Only add "power" once for each
5875                          * physical package.
5876                          */
5877                         continue;
5878                 }
5879
5880                 sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
5881         }
5882         sg = sg->next;
5883         if (sg != group_head)
5884                 goto next_sg;
5885 }
5886 #endif
5887
5888 #ifdef CONFIG_NUMA
5889 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
5890 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5891 {
5892         int cpu, i;
5893
5894         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
5895                 struct sched_group **sched_group_nodes
5896                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
5897
5898                 if (!sched_group_nodes)
5899                         continue;
5900
5901                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5902                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
5903                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
5904
5905                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5906                         if (cpus_empty(nodemask))
5907                                 continue;
5908
5909                         if (sg == NULL)
5910                                 continue;
5911                         sg = sg->next;
5912 next_sg:
5913                         oldsg = sg;
5914                         sg = sg->next;
5915                         kfree(oldsg);
5916                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
5917                                 goto next_sg;
5918                 }
5919                 kfree(sched_group_nodes);
5920                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
5921         }
5922 }
5923 #else
5924 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5925 {
5926 }
5927 #endif
5928
5929 /*
5930  * Initialize sched groups cpu_power.
5931  *
5932  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5933  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5934  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5935  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5936  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5937  * less cpu_power.
5938  *
5939  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
5940  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
5941  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
5942  */
5943 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5944 {
5945         struct sched_domain *child;
5946         struct sched_group *group;
5947
5948         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
5949
5950         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
5951                 return;
5952
5953         child = sd->child;
5954
5955         sd->groups->__cpu_power = 0;
5956
5957         /*
5958          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
5959          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
5960          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
5961          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
5962          * same sched domain.
5963          */
5964         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
5965                        (child->flags &
5966                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
5967                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
5968                 return;
5969         }
5970
5971         /*
5972          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
5973          */
5974         group = child->groups;
5975         do {
5976                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
5977                 group = group->next;
5978         } while (group != child->groups);
5979 }
5980
5981 /*
5982  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
5983  * to the individual cpus
5984  */
5985 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
5986 {
5987         int i;
5988 #ifdef CONFIG_NUMA
5989         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
5990         int sd_allnodes = 0;
5991
5992         /*
5993          * Allocate the per-node list of sched groups
5994          */
5995         sched_group_nodes = kzalloc(sizeof(struct sched_group *)*MAX_NUMNODES,
5996                                            GFP_KERNEL);
5997         if (!sched_group_nodes) {
5998                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
5999                 return -ENOMEM;
6000         }
6001         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6002 #endif
6003
6004         /*
6005          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6006          */
6007         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6008                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6009                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6010
6011                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6012
6013 #ifdef CONFIG_NUMA
6014                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6015                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6016                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6017                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6018                         sd->span = *cpu_map;
6019                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6020                         p = sd;
6021                         sd_allnodes = 1;
6022                 } else
6023                         p = NULL;
6024
6025                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6026                 *sd = SD_NODE_INIT;
6027                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6028                 sd->parent = p;
6029                 if (p)
6030                         p->child = sd;
6031                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6032 #endif
6033
6034                 p = sd;
6035                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6036                 *sd = SD_CPU_INIT;
6037                 sd->span = nodemask;
6038                 sd->parent = p;
6039                 if (p)
6040                         p->child = sd;
6041                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6042
6043 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6044                 p = sd;
6045                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6046                 *sd = SD_MC_INIT;
6047                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6048                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6049                 sd->parent = p;
6050                 p->child = sd;
6051                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6052 #endif
6053
6054 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6055                 p = sd;
6056                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6057                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6058                 sd->span = cpu_sibling_map[i];
6059                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6060                 sd->parent = p;
6061                 p->child = sd;
6062                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6063 #endif
6064         }
6065
6066 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6067         /* Set up CPU (sibling) groups */
6068         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6069                 cpumask_t this_sibling_map = cpu_sibling_map[i];
6070                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6071                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6072                         continue;
6073
6074                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
6075                                         &cpu_to_cpu_group);
6076         }
6077 #endif
6078
6079 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6080         /* Set up multi-core groups */
6081         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6082                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6083                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6084                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6085                         continue;
6086                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
6087                                         &cpu_to_core_group);
6088         }
6089 #endif
6090
6091         /* Set up physical groups */
6092         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6093                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6094
6095                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6096                 if (cpus_empty(nodemask))
6097                         continue;
6098
6099                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6100         }
6101
6102 #ifdef CONFIG_NUMA
6103         /* Set up node groups */
6104         if (sd_allnodes)
6105                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map,
6106                                         &cpu_to_allnodes_group);
6107
6108         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6109                 /* Set up node groups */
6110                 struct sched_group *sg, *prev;
6111                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6112                 cpumask_t domainspan;
6113                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6114                 int j;
6115
6116                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6117                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6118                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6119                         continue;
6120                 }
6121
6122                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6123                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6124
6125                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6126                 if (!sg) {
6127                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6128                                 "node %d\n", i);
6129                         goto error;
6130                 }
6131                 sched_group_nodes[i] = sg;
6132                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6133                         struct sched_domain *sd;
6134
6135                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6136                         sd->groups = sg;
6137                 }
6138                 sg->__cpu_power = 0;
6139                 sg->cpumask = nodemask;
6140                 sg->next = sg;
6141                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6142                 prev = sg;
6143
6144                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6145                         cpumask_t tmp, notcovered;
6146                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6147
6148                         cpus_complement(notcovered, covered);
6149                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6150                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6151                         if (cpus_empty(tmp))
6152                                 break;
6153
6154                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6155                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6156                         if (cpus_empty(tmp))
6157                                 continue;
6158
6159                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6160                                           GFP_KERNEL, i);
6161                         if (!sg) {
6162                                 printk(KERN_WARNING
6163                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6164                                 goto error;
6165                         }
6166                         sg->__cpu_power = 0;
6167                         sg->cpumask = tmp;
6168                         sg->next = prev->next;
6169                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6170                         prev->next = sg;
6171                         prev = sg;
6172                 }
6173         }
6174 #endif
6175
6176         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6177 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6178         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6179                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6180
6181                 init_sched_groups_power(i, sd);
6182         }
6183 #endif
6184 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6185         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6186                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
6187
6188                 init_sched_groups_power(i, sd);
6189         }
6190 #endif
6191
6192         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6193                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6194
6195                 init_sched_groups_power(i, sd);
6196         }
6197
6198 #ifdef CONFIG_NUMA
6199         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6200                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6201
6202         if (sd_allnodes) {
6203                 struct sched_group *sg;
6204
6205                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6206                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6207         }
6208 #endif
6209
6210         /* Attach the domains */
6211         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6212                 struct sched_domain *sd;
6213 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6214                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6215 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6216                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6217 #else
6218                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6219 #endif
6220                 cpu_attach_domain(sd, i);
6221         }
6222
6223         return 0;
6224
6225 #ifdef CONFIG_NUMA
6226 error:
6227         free_sched_groups(cpu_map);
6228         return -ENOMEM;
6229 #endif
6230 }
6231 /*
6232  * Set up scheduler domains and groups.  Callers must hold the hotplug lock.
6233  */
6234 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6235 {
6236         cpumask_t cpu_default_map;
6237         int err;
6238
6239         /*
6240          * Setup mask for cpus without special case scheduling requirements.
6241          * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6242          * exclude other special cases in the future.
6243          */
6244         cpus_andnot(cpu_default_map, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6245
6246         err = build_sched_domains(&cpu_default_map);
6247
6248         return err;
6249 }
6250
6251 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6252 {
6253         free_sched_groups(cpu_map);
6254 }
6255
6256 /*
6257  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6258  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6259  */
6260 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6261 {
6262         int i;
6263
6264         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6265                 cpu_attach_domain(NULL, i);
6266         synchronize_sched();
6267         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6268 }
6269
6270 /*
6271  * Partition sched domains as specified by the cpumasks below.
6272  * This attaches all cpus from the cpumasks to the NULL domain,
6273  * waits for a RCU quiescent period, recalculates sched
6274  * domain information and then attaches them back to the
6275  * correct sched domains
6276  * Call with hotplug lock held
6277  */
6278 int partition_sched_domains(cpumask_t *partition1, cpumask_t *partition2)
6279 {
6280         cpumask_t change_map;
6281         int err = 0;
6282
6283         cpus_and(*partition1, *partition1, cpu_online_map);
6284         cpus_and(*partition2, *partition2, cpu_online_map);
6285         cpus_or(change_map, *partition1, *partition2);
6286
6287         /* Detach sched domains from all of the affected cpus */
6288         detach_destroy_domains(&change_map);
6289         if (!cpus_empty(*partition1))
6290                 err = build_sched_domains(partition1);
6291         if (!err && !cpus_empty(*partition2))
6292                 err = build_sched_domains(partition2);
6293
6294         return err;
6295 }
6296
6297 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6298 int arch_reinit_sched_domains(void)
6299 {
6300         int err;
6301
6302         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6303         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6304         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6305         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6306
6307         return err;
6308 }
6309
6310 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6311 {
6312         int ret;
6313
6314         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6315                 return -EINVAL;
6316
6317         if (smt)
6318                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6319         else
6320                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6321
6322         ret = arch_reinit_sched_domains();
6323
6324         return ret ? ret : count;
6325 }
6326
6327 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6328 {
6329         int err = 0;
6330
6331 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6332         if (smt_capable())
6333                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6334                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6335 #endif
6336 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6337         if (!err && mc_capable())
6338                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6339                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6340 #endif
6341         return err;
6342 }
6343 #endif
6344
6345 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6346 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6347 {
6348         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6349 }
6350 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6351                                             const char *buf, size_t count)
6352 {
6353         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6354 }
6355 SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6356             sched_mc_power_savings_store);
6357 #endif
6358
6359 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6360 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6361 {
6362         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6363 }
6364 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6365                                              const char *buf, size_t count)
6366 {
6367         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6368 }
6369 SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6370             sched_smt_power_savings_store);
6371 #endif
6372
6373 /*
6374  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy.  The domains
6375  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
6376  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
6377  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
6378  */
6379 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
6380                                 unsigned long action, void *hcpu)
6381 {
6382         switch (action) {
6383         case CPU_UP_PREPARE:
6384         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6385         case CPU_DOWN_PREPARE:
6386         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6387                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6388                 return NOTIFY_OK;
6389
6390         case CPU_UP_CANCELED:
6391         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6392         case CPU_DOWN_FAILED:
6393         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6394         case CPU_ONLINE:
6395         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6396         case CPU_DEAD:
6397         case CPU_DEAD_FROZEN:
6398                 /*
6399                  * Fall through and re-initialise the domains.
6400                  */
6401                 break;
6402         default:
6403                 return NOTIFY_DONE;
6404         }
6405
6406         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
6407         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6408
6409         return NOTIFY_OK;
6410 }
6411
6412 void __init sched_init_smp(void)
6413 {
6414         cpumask_t non_isolated_cpus;
6415
6416         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6417         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6418         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
6419         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
6420                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6421         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6422         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
6423         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
6424
6425         init_sched_domain_sysctl();
6426
6427         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6428         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
6429                 BUG();
6430         sched_init_granularity();
6431 }
6432 #else
6433 void __init sched_init_smp(void)
6434 {
6435         sched_init_granularity();
6436 }
6437 #endif /* CONFIG_SMP */
6438
6439 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6440 {
6441         /* Linker adds these: start and end of __sched functions */
6442         extern char __sched_text_start[], __sched_text_end[];
6443
6444         return in_lock_functions(addr) ||
6445                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6446                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6447 }
6448
6449 static inline void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
6450 {
6451         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
6452         cfs_rq->fair_clock = 1;
6453 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6454         cfs_rq->rq = rq;
6455 #endif
6456 }
6457
6458 void __init sched_init(void)
6459 {
6460         u64 now = sched_clock();
6461         int highest_cpu = 0;
6462         int i, j;
6463
6464         /*
6465          * Link up the scheduling class hierarchy:
6466          */
6467         rt_sched_class.next = &fair_sched_class;
6468         fair_sched_class.next = &idle_sched_class;
6469         idle_sched_class.next = NULL;
6470
6471         for_each_possible_cpu(i) {
6472                 struct rt_prio_array *array;
6473                 struct rq *rq;
6474
6475                 rq = cpu_rq(i);
6476                 spin_lock_init(&rq->lock);
6477                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
6478                 rq->nr_running = 0;
6479                 rq->clock = 1;
6480                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
6481 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6482                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6483                 list_add(&rq->cfs.leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
6484 #endif
6485                 rq->ls.load_update_last = now;
6486                 rq->ls.load_update_start = now;
6487
6488                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6489                         rq->cpu_load[j] = 0;
6490 #ifdef CONFIG_SMP
6491                 rq->sd = NULL;
6492                 rq->active_balance = 0;
6493                 rq->next_balance = jiffies;
6494                 rq->push_cpu = 0;
6495                 rq->cpu = i;
6496                 rq->migration_thread = NULL;
6497                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
6498 #endif
6499                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6500
6501                 array = &rq->rt.active;
6502                 for (j = 0; j < MAX_RT_PRIO; j++) {
6503                         INIT_LIST_HEAD(array->queue + j);
6504                         __clear_bit(j, array->bitmap);
6505                 }
6506                 highest_cpu = i;
6507                 /* delimiter for bitsearch: */
6508                 __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
6509         }
6510
6511         set_load_weight(&init_task);
6512
6513 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6514         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6515 #endif
6516
6517 #ifdef CONFIG_SMP
6518         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
6519         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
6520 #endif
6521
6522 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6523         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
6524 #endif
6525
6526         /*
6527          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6528          */
6529         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6530         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6531
6532         /*
6533          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6534          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6535          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6536          * when this runqueue becomes "idle".
6537          */
6538         init_idle(current, smp_processor_id());
6539         /*
6540          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6541          */
6542         current->sched_class = &fair_sched_class;
6543 }
6544
6545 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6546 void __might_sleep(char *file, int line)
6547 {
6548 #ifdef in_atomic
6549         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6550
6551         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
6552             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
6553                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6554                         return;
6555                 prev_jiffy = jiffies;
6556                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
6557                                 " context at %s:%d\n", file, line);
6558                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
6559                         in_atomic(), irqs_disabled());
6560                 debug_show_held_locks(current);
6561                 if (irqs_disabled())
6562                         print_irqtrace_events(current);
6563                 dump_stack();
6564         }
6565 #endif
6566 }
6567 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6568 #endif
6569
6570 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6571 void normalize_rt_tasks(void)
6572 {
6573         struct task_struct *g, *p;
6574         unsigned long flags;
6575         struct rq *rq;
6576         int on_rq;
6577
6578         read_lock_irq(&tasklist_lock);
6579         do_each_thread(g, p) {
6580                 p->se.fair_key                  = 0;
6581                 p->se.wait_runtime              = 0;
6582                 p->se.wait_start_fair           = 0;
6583                 p->se.wait_start                = 0;
6584                 p->se.exec_start                = 0;
6585                 p->se.sleep_start               = 0;
6586                 p->se.sleep_start_fair          = 0;
6587                 p->se.block_start               = 0;
6588                 task_rq(p)->cfs.fair_clock      = 0;
6589                 task_rq(p)->clock               = 0;
6590
6591                 if (!rt_task(p)) {
6592                         /*
6593                          * Renice negative nice level userspace
6594                          * tasks back to 0:
6595                          */
6596                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6597                                 set_user_nice(p, 0);
6598                         continue;
6599                 }
6600
6601                 spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6602                 rq = __task_rq_lock(p);
6603 #ifdef CONFIG_SMP
6604                 /*
6605                  * Do not touch the migration thread:
6606                  */
6607                 if (p == rq->migration_thread)
6608                         goto out_unlock;
6609 #endif
6610
6611                 on_rq = p->se.on_rq;
6612                 if (on_rq)
6613                         deactivate_task(task_rq(p), p, 0);
6614                 __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6615                 if (on_rq) {
6616                         activate_task(task_rq(p), p, 0);
6617                         resched_task(rq->curr);
6618                 }
6619 #ifdef CONFIG_SMP
6620  out_unlock:
6621 #endif
6622                 __task_rq_unlock(rq);
6623                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6624         } while_each_thread(g, p);
6625
6626         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
6627 }
6628
6629 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6630
6631 #ifdef CONFIG_IA64
6632 /*
6633  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
6634  *
6635  * They can only be called when the whole system has been
6636  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6637  * activity can take place. Using them for anything else would
6638  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6639  * under any other configuration.
6640  */
6641
6642 /**
6643  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6644  * @cpu: the processor in question.
6645  *
6646  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6647  */
6648 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6649 {
6650         return cpu_curr(cpu);
6651 }
6652
6653 /**
6654  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6655  * @cpu: the processor in question.
6656  * @p: the task pointer to set.
6657  *
6658  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6659  * are serviced on a separate stack.  It allows the architecture to switch the
6660  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner.  This function
6661  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6662  * and caller must save the original value of the current task (see
6663  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6664  * re-starting the system.
6665  *
6666  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6667  */
6668 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6669 {
6670         cpu_curr(cpu) = p;
6671 }
6672
6673 #endif