[PATCH] BUG() if setscheduler is called from interrupt context
[pandora-kernel.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  */
20
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/module.h>
23 #include <linux/nmi.h>
24 #include <linux/init.h>
25 #include <asm/uaccess.h>
26 #include <linux/highmem.h>
27 #include <linux/smp_lock.h>
28 #include <asm/mmu_context.h>
29 #include <linux/interrupt.h>
30 #include <linux/capability.h>
31 #include <linux/completion.h>
32 #include <linux/kernel_stat.h>
33 #include <linux/security.h>
34 #include <linux/notifier.h>
35 #include <linux/profile.h>
36 #include <linux/suspend.h>
37 #include <linux/vmalloc.h>
38 #include <linux/blkdev.h>
39 #include <linux/delay.h>
40 #include <linux/smp.h>
41 #include <linux/threads.h>
42 #include <linux/timer.h>
43 #include <linux/rcupdate.h>
44 #include <linux/cpu.h>
45 #include <linux/cpuset.h>
46 #include <linux/percpu.h>
47 #include <linux/kthread.h>
48 #include <linux/seq_file.h>
49 #include <linux/syscalls.h>
50 #include <linux/times.h>
51 #include <linux/acct.h>
52 #include <linux/kprobes.h>
53 #include <asm/tlb.h>
54
55 #include <asm/unistd.h>
56
57 /*
58  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
59  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
60  * and back.
61  */
62 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
63 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
64 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
65
66 /*
67  * 'User priority' is the nice value converted to something we
68  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
69  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
70  */
71 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
72 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
73 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
74
75 /*
76  * Some helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
77  */
78 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((TIME) / (1000000000 / HZ))
79 #define JIFFIES_TO_NS(TIME)     ((TIME) * (1000000000 / HZ))
80
81 /*
82  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
83  *
84  * Minimum timeslice is 5 msecs (or 1 jiffy, whichever is larger),
85  * default timeslice is 100 msecs, maximum timeslice is 800 msecs.
86  * Timeslices get refilled after they expire.
87  */
88 #define MIN_TIMESLICE           max(5 * HZ / 1000, 1)
89 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
90 #define ON_RUNQUEUE_WEIGHT       30
91 #define CHILD_PENALTY            95
92 #define PARENT_PENALTY          100
93 #define EXIT_WEIGHT               3
94 #define PRIO_BONUS_RATIO         25
95 #define MAX_BONUS               (MAX_USER_PRIO * PRIO_BONUS_RATIO / 100)
96 #define INTERACTIVE_DELTA         2
97 #define MAX_SLEEP_AVG           (DEF_TIMESLICE * MAX_BONUS)
98 #define STARVATION_LIMIT        (MAX_SLEEP_AVG)
99 #define NS_MAX_SLEEP_AVG        (JIFFIES_TO_NS(MAX_SLEEP_AVG))
100
101 /*
102  * If a task is 'interactive' then we reinsert it in the active
103  * array after it has expired its current timeslice. (it will not
104  * continue to run immediately, it will still roundrobin with
105  * other interactive tasks.)
106  *
107  * This part scales the interactivity limit depending on niceness.
108  *
109  * We scale it linearly, offset by the INTERACTIVE_DELTA delta.
110  * Here are a few examples of different nice levels:
111  *
112  *  TASK_INTERACTIVE(-20): [1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0]
113  *  TASK_INTERACTIVE(-10): [1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0]
114  *  TASK_INTERACTIVE(  0): [1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0]
115  *  TASK_INTERACTIVE( 10): [1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
116  *  TASK_INTERACTIVE( 19): [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
117  *
118  * (the X axis represents the possible -5 ... 0 ... +5 dynamic
119  *  priority range a task can explore, a value of '1' means the
120  *  task is rated interactive.)
121  *
122  * Ie. nice +19 tasks can never get 'interactive' enough to be
123  * reinserted into the active array. And only heavily CPU-hog nice -20
124  * tasks will be expired. Default nice 0 tasks are somewhere between,
125  * it takes some effort for them to get interactive, but it's not
126  * too hard.
127  */
128
129 #define CURRENT_BONUS(p) \
130         (NS_TO_JIFFIES((p)->sleep_avg) * MAX_BONUS / \
131                 MAX_SLEEP_AVG)
132
133 #define GRANULARITY     (10 * HZ / 1000 ? : 1)
134
135 #ifdef CONFIG_SMP
136 #define TIMESLICE_GRANULARITY(p)        (GRANULARITY * \
137                 (1 << (((MAX_BONUS - CURRENT_BONUS(p)) ? : 1) - 1)) * \
138                         num_online_cpus())
139 #else
140 #define TIMESLICE_GRANULARITY(p)        (GRANULARITY * \
141                 (1 << (((MAX_BONUS - CURRENT_BONUS(p)) ? : 1) - 1)))
142 #endif
143
144 #define SCALE(v1,v1_max,v2_max) \
145         (v1) * (v2_max) / (v1_max)
146
147 #define DELTA(p) \
148         (SCALE(TASK_NICE(p) + 20, 40, MAX_BONUS) - 20 * MAX_BONUS / 40 + \
149                 INTERACTIVE_DELTA)
150
151 #define TASK_INTERACTIVE(p) \
152         ((p)->prio <= (p)->static_prio - DELTA(p))
153
154 #define INTERACTIVE_SLEEP(p) \
155         (JIFFIES_TO_NS(MAX_SLEEP_AVG * \
156                 (MAX_BONUS / 2 + DELTA((p)) + 1) / MAX_BONUS - 1))
157
158 #define TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq) \
159         ((p)->prio < (rq)->curr->prio)
160
161 /*
162  * task_timeslice() scales user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
163  * to time slice values: [800ms ... 100ms ... 5ms]
164  *
165  * The higher a thread's priority, the bigger timeslices
166  * it gets during one round of execution. But even the lowest
167  * priority thread gets MIN_TIMESLICE worth of execution time.
168  */
169
170 #define SCALE_PRIO(x, prio) \
171         max(x * (MAX_PRIO - prio) / (MAX_USER_PRIO / 2), MIN_TIMESLICE)
172
173 static unsigned int static_prio_timeslice(int static_prio)
174 {
175         if (static_prio < NICE_TO_PRIO(0))
176                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE * 4, static_prio);
177         else
178                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE, static_prio);
179 }
180
181 static inline unsigned int task_timeslice(task_t *p)
182 {
183         return static_prio_timeslice(p->static_prio);
184 }
185
186 #define task_hot(p, now, sd) ((long long) ((now) - (p)->last_ran)       \
187                                 < (long long) (sd)->cache_hot_time)
188
189 /*
190  * These are the runqueue data structures:
191  */
192
193 typedef struct runqueue runqueue_t;
194
195 struct prio_array {
196         unsigned int nr_active;
197         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
198         struct list_head queue[MAX_PRIO];
199 };
200
201 /*
202  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
203  *
204  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
205  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
206  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
207  */
208 struct runqueue {
209         spinlock_t lock;
210
211         /*
212          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
213          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
214          */
215         unsigned long nr_running;
216         unsigned long raw_weighted_load;
217 #ifdef CONFIG_SMP
218         unsigned long cpu_load[3];
219 #endif
220         unsigned long long nr_switches;
221
222         /*
223          * This is part of a global counter where only the total sum
224          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
225          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
226          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
227          */
228         unsigned long nr_uninterruptible;
229
230         unsigned long expired_timestamp;
231         unsigned long long timestamp_last_tick;
232         task_t *curr, *idle;
233         struct mm_struct *prev_mm;
234         prio_array_t *active, *expired, arrays[2];
235         int best_expired_prio;
236         atomic_t nr_iowait;
237
238 #ifdef CONFIG_SMP
239         struct sched_domain *sd;
240
241         /* For active balancing */
242         int active_balance;
243         int push_cpu;
244
245         task_t *migration_thread;
246         struct list_head migration_queue;
247 #endif
248
249 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
250         /* latency stats */
251         struct sched_info rq_sched_info;
252
253         /* sys_sched_yield() stats */
254         unsigned long yld_exp_empty;
255         unsigned long yld_act_empty;
256         unsigned long yld_both_empty;
257         unsigned long yld_cnt;
258
259         /* schedule() stats */
260         unsigned long sched_switch;
261         unsigned long sched_cnt;
262         unsigned long sched_goidle;
263
264         /* try_to_wake_up() stats */
265         unsigned long ttwu_cnt;
266         unsigned long ttwu_local;
267 #endif
268 };
269
270 static DEFINE_PER_CPU(struct runqueue, runqueues);
271
272 /*
273  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
274  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
275  *
276  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
277  * preempt-disabled sections.
278  */
279 #define for_each_domain(cpu, domain) \
280 for (domain = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); domain; domain = domain->parent)
281
282 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
283 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
284 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
285 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
286
287 #ifndef prepare_arch_switch
288 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
289 #endif
290 #ifndef finish_arch_switch
291 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
292 #endif
293
294 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
295 static inline int task_running(runqueue_t *rq, task_t *p)
296 {
297         return rq->curr == p;
298 }
299
300 static inline void prepare_lock_switch(runqueue_t *rq, task_t *next)
301 {
302 }
303
304 static inline void finish_lock_switch(runqueue_t *rq, task_t *prev)
305 {
306 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
307         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
308         rq->lock.owner = current;
309 #endif
310         spin_unlock_irq(&rq->lock);
311 }
312
313 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
314 static inline int task_running(runqueue_t *rq, task_t *p)
315 {
316 #ifdef CONFIG_SMP
317         return p->oncpu;
318 #else
319         return rq->curr == p;
320 #endif
321 }
322
323 static inline void prepare_lock_switch(runqueue_t *rq, task_t *next)
324 {
325 #ifdef CONFIG_SMP
326         /*
327          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
328          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
329          * here.
330          */
331         next->oncpu = 1;
332 #endif
333 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
334         spin_unlock_irq(&rq->lock);
335 #else
336         spin_unlock(&rq->lock);
337 #endif
338 }
339
340 static inline void finish_lock_switch(runqueue_t *rq, task_t *prev)
341 {
342 #ifdef CONFIG_SMP
343         /*
344          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
345          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
346          * finished.
347          */
348         smp_wmb();
349         prev->oncpu = 0;
350 #endif
351 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
352         local_irq_enable();
353 #endif
354 }
355 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
356
357 /*
358  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
359  * interrupts.  Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
360  * explicitly disabling preemption.
361  */
362 static runqueue_t *task_rq_lock(task_t *p, unsigned long *flags)
363         __acquires(rq->lock)
364 {
365         struct runqueue *rq;
366
367 repeat_lock_task:
368         local_irq_save(*flags);
369         rq = task_rq(p);
370         spin_lock(&rq->lock);
371         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
372                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
373                 goto repeat_lock_task;
374         }
375         return rq;
376 }
377
378 static inline void task_rq_unlock(runqueue_t *rq, unsigned long *flags)
379         __releases(rq->lock)
380 {
381         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
382 }
383
384 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
385 /*
386  * bump this up when changing the output format or the meaning of an existing
387  * format, so that tools can adapt (or abort)
388  */
389 #define SCHEDSTAT_VERSION 12
390
391 static int show_schedstat(struct seq_file *seq, void *v)
392 {
393         int cpu;
394
395         seq_printf(seq, "version %d\n", SCHEDSTAT_VERSION);
396         seq_printf(seq, "timestamp %lu\n", jiffies);
397         for_each_online_cpu(cpu) {
398                 runqueue_t *rq = cpu_rq(cpu);
399 #ifdef CONFIG_SMP
400                 struct sched_domain *sd;
401                 int dcnt = 0;
402 #endif
403
404                 /* runqueue-specific stats */
405                 seq_printf(seq,
406                     "cpu%d %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu",
407                     cpu, rq->yld_both_empty,
408                     rq->yld_act_empty, rq->yld_exp_empty, rq->yld_cnt,
409                     rq->sched_switch, rq->sched_cnt, rq->sched_goidle,
410                     rq->ttwu_cnt, rq->ttwu_local,
411                     rq->rq_sched_info.cpu_time,
412                     rq->rq_sched_info.run_delay, rq->rq_sched_info.pcnt);
413
414                 seq_printf(seq, "\n");
415
416 #ifdef CONFIG_SMP
417                 /* domain-specific stats */
418                 preempt_disable();
419                 for_each_domain(cpu, sd) {
420                         enum idle_type itype;
421                         char mask_str[NR_CPUS];
422
423                         cpumask_scnprintf(mask_str, NR_CPUS, sd->span);
424                         seq_printf(seq, "domain%d %s", dcnt++, mask_str);
425                         for (itype = SCHED_IDLE; itype < MAX_IDLE_TYPES;
426                                         itype++) {
427                                 seq_printf(seq, " %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu",
428                                     sd->lb_cnt[itype],
429                                     sd->lb_balanced[itype],
430                                     sd->lb_failed[itype],
431                                     sd->lb_imbalance[itype],
432                                     sd->lb_gained[itype],
433                                     sd->lb_hot_gained[itype],
434                                     sd->lb_nobusyq[itype],
435                                     sd->lb_nobusyg[itype]);
436                         }
437                         seq_printf(seq, " %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu\n",
438                             sd->alb_cnt, sd->alb_failed, sd->alb_pushed,
439                             sd->sbe_cnt, sd->sbe_balanced, sd->sbe_pushed,
440                             sd->sbf_cnt, sd->sbf_balanced, sd->sbf_pushed,
441                             sd->ttwu_wake_remote, sd->ttwu_move_affine, sd->ttwu_move_balance);
442                 }
443                 preempt_enable();
444 #endif
445         }
446         return 0;
447 }
448
449 static int schedstat_open(struct inode *inode, struct file *file)
450 {
451         unsigned int size = PAGE_SIZE * (1 + num_online_cpus() / 32);
452         char *buf = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
453         struct seq_file *m;
454         int res;
455
456         if (!buf)
457                 return -ENOMEM;
458         res = single_open(file, show_schedstat, NULL);
459         if (!res) {
460                 m = file->private_data;
461                 m->buf = buf;
462                 m->size = size;
463         } else
464                 kfree(buf);
465         return res;
466 }
467
468 struct file_operations proc_schedstat_operations = {
469         .open    = schedstat_open,
470         .read    = seq_read,
471         .llseek  = seq_lseek,
472         .release = single_release,
473 };
474
475 # define schedstat_inc(rq, field)       do { (rq)->field++; } while (0)
476 # define schedstat_add(rq, field, amt)  do { (rq)->field += (amt); } while (0)
477 #else /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
478 # define schedstat_inc(rq, field)       do { } while (0)
479 # define schedstat_add(rq, field, amt)  do { } while (0)
480 #endif
481
482 /*
483  * rq_lock - lock a given runqueue and disable interrupts.
484  */
485 static inline runqueue_t *this_rq_lock(void)
486         __acquires(rq->lock)
487 {
488         runqueue_t *rq;
489
490         local_irq_disable();
491         rq = this_rq();
492         spin_lock(&rq->lock);
493
494         return rq;
495 }
496
497 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
498 /*
499  * Called when a process is dequeued from the active array and given
500  * the cpu.  We should note that with the exception of interactive
501  * tasks, the expired queue will become the active queue after the active
502  * queue is empty, without explicitly dequeuing and requeuing tasks in the
503  * expired queue.  (Interactive tasks may be requeued directly to the
504  * active queue, thus delaying tasks in the expired queue from running;
505  * see scheduler_tick()).
506  *
507  * This function is only called from sched_info_arrive(), rather than
508  * dequeue_task(). Even though a task may be queued and dequeued multiple
509  * times as it is shuffled about, we're really interested in knowing how
510  * long it was from the *first* time it was queued to the time that it
511  * finally hit a cpu.
512  */
513 static inline void sched_info_dequeued(task_t *t)
514 {
515         t->sched_info.last_queued = 0;
516 }
517
518 /*
519  * Called when a task finally hits the cpu.  We can now calculate how
520  * long it was waiting to run.  We also note when it began so that we
521  * can keep stats on how long its timeslice is.
522  */
523 static void sched_info_arrive(task_t *t)
524 {
525         unsigned long now = jiffies, diff = 0;
526         struct runqueue *rq = task_rq(t);
527
528         if (t->sched_info.last_queued)
529                 diff = now - t->sched_info.last_queued;
530         sched_info_dequeued(t);
531         t->sched_info.run_delay += diff;
532         t->sched_info.last_arrival = now;
533         t->sched_info.pcnt++;
534
535         if (!rq)
536                 return;
537
538         rq->rq_sched_info.run_delay += diff;
539         rq->rq_sched_info.pcnt++;
540 }
541
542 /*
543  * Called when a process is queued into either the active or expired
544  * array.  The time is noted and later used to determine how long we
545  * had to wait for us to reach the cpu.  Since the expired queue will
546  * become the active queue after active queue is empty, without dequeuing
547  * and requeuing any tasks, we are interested in queuing to either. It
548  * is unusual but not impossible for tasks to be dequeued and immediately
549  * requeued in the same or another array: this can happen in sched_yield(),
550  * set_user_nice(), and even load_balance() as it moves tasks from runqueue
551  * to runqueue.
552  *
553  * This function is only called from enqueue_task(), but also only updates
554  * the timestamp if it is already not set.  It's assumed that
555  * sched_info_dequeued() will clear that stamp when appropriate.
556  */
557 static inline void sched_info_queued(task_t *t)
558 {
559         if (!t->sched_info.last_queued)
560                 t->sched_info.last_queued = jiffies;
561 }
562
563 /*
564  * Called when a process ceases being the active-running process, either
565  * voluntarily or involuntarily.  Now we can calculate how long we ran.
566  */
567 static inline void sched_info_depart(task_t *t)
568 {
569         struct runqueue *rq = task_rq(t);
570         unsigned long diff = jiffies - t->sched_info.last_arrival;
571
572         t->sched_info.cpu_time += diff;
573
574         if (rq)
575                 rq->rq_sched_info.cpu_time += diff;
576 }
577
578 /*
579  * Called when tasks are switched involuntarily due, typically, to expiring
580  * their time slice.  (This may also be called when switching to or from
581  * the idle task.)  We are only called when prev != next.
582  */
583 static inline void sched_info_switch(task_t *prev, task_t *next)
584 {
585         struct runqueue *rq = task_rq(prev);
586
587         /*
588          * prev now departs the cpu.  It's not interesting to record
589          * stats about how efficient we were at scheduling the idle
590          * process, however.
591          */
592         if (prev != rq->idle)
593                 sched_info_depart(prev);
594
595         if (next != rq->idle)
596                 sched_info_arrive(next);
597 }
598 #else
599 #define sched_info_queued(t)            do { } while (0)
600 #define sched_info_switch(t, next)      do { } while (0)
601 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
602
603 /*
604  * Adding/removing a task to/from a priority array:
605  */
606 static void dequeue_task(struct task_struct *p, prio_array_t *array)
607 {
608         array->nr_active--;
609         list_del(&p->run_list);
610         if (list_empty(array->queue + p->prio))
611                 __clear_bit(p->prio, array->bitmap);
612 }
613
614 static void enqueue_task(struct task_struct *p, prio_array_t *array)
615 {
616         sched_info_queued(p);
617         list_add_tail(&p->run_list, array->queue + p->prio);
618         __set_bit(p->prio, array->bitmap);
619         array->nr_active++;
620         p->array = array;
621 }
622
623 /*
624  * Put task to the end of the run list without the overhead of dequeue
625  * followed by enqueue.
626  */
627 static void requeue_task(struct task_struct *p, prio_array_t *array)
628 {
629         list_move_tail(&p->run_list, array->queue + p->prio);
630 }
631
632 static inline void enqueue_task_head(struct task_struct *p, prio_array_t *array)
633 {
634         list_add(&p->run_list, array->queue + p->prio);
635         __set_bit(p->prio, array->bitmap);
636         array->nr_active++;
637         p->array = array;
638 }
639
640 /*
641  * effective_prio - return the priority that is based on the static
642  * priority but is modified by bonuses/penalties.
643  *
644  * We scale the actual sleep average [0 .... MAX_SLEEP_AVG]
645  * into the -5 ... 0 ... +5 bonus/penalty range.
646  *
647  * We use 25% of the full 0...39 priority range so that:
648  *
649  * 1) nice +19 interactive tasks do not preempt nice 0 CPU hogs.
650  * 2) nice -20 CPU hogs do not get preempted by nice 0 tasks.
651  *
652  * Both properties are important to certain workloads.
653  */
654 static int effective_prio(task_t *p)
655 {
656         int bonus, prio;
657
658         if (rt_task(p))
659                 return p->prio;
660
661         bonus = CURRENT_BONUS(p) - MAX_BONUS / 2;
662
663         prio = p->static_prio - bonus;
664         if (prio < MAX_RT_PRIO)
665                 prio = MAX_RT_PRIO;
666         if (prio > MAX_PRIO-1)
667                 prio = MAX_PRIO-1;
668         return prio;
669 }
670
671 /*
672  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
673  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
674  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
675  * scheduling class and "nice" value.  For SCHED_NORMAL tasks this is just a
676  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
677  * slice expiry etc.
678  */
679
680 /*
681  * Assume: static_prio_timeslice(NICE_TO_PRIO(0)) == DEF_TIMESLICE
682  * If static_prio_timeslice() is ever changed to break this assumption then
683  * this code will need modification
684  */
685 #define TIME_SLICE_NICE_ZERO DEF_TIMESLICE
686 #define LOAD_WEIGHT(lp) \
687         (((lp) * SCHED_LOAD_SCALE) / TIME_SLICE_NICE_ZERO)
688 #define PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(prio) \
689         LOAD_WEIGHT(static_prio_timeslice(prio))
690 #define RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(rp) \
691         (PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(MAX_RT_PRIO) + LOAD_WEIGHT(rp))
692
693 static void set_load_weight(task_t *p)
694 {
695         if (rt_task(p)) {
696 #ifdef CONFIG_SMP
697                 if (p == task_rq(p)->migration_thread)
698                         /*
699                          * The migration thread does the actual balancing.
700                          * Giving its load any weight will skew balancing
701                          * adversely.
702                          */
703                         p->load_weight = 0;
704                 else
705 #endif
706                         p->load_weight = RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(p->rt_priority);
707         } else
708                 p->load_weight = PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(p->static_prio);
709 }
710
711 static inline void inc_raw_weighted_load(runqueue_t *rq, const task_t *p)
712 {
713         rq->raw_weighted_load += p->load_weight;
714 }
715
716 static inline void dec_raw_weighted_load(runqueue_t *rq, const task_t *p)
717 {
718         rq->raw_weighted_load -= p->load_weight;
719 }
720
721 static inline void inc_nr_running(task_t *p, runqueue_t *rq)
722 {
723         rq->nr_running++;
724         inc_raw_weighted_load(rq, p);
725 }
726
727 static inline void dec_nr_running(task_t *p, runqueue_t *rq)
728 {
729         rq->nr_running--;
730         dec_raw_weighted_load(rq, p);
731 }
732
733 /*
734  * __activate_task - move a task to the runqueue.
735  */
736 static void __activate_task(task_t *p, runqueue_t *rq)
737 {
738         prio_array_t *target = rq->active;
739
740         if (batch_task(p))
741                 target = rq->expired;
742         enqueue_task(p, target);
743         inc_nr_running(p, rq);
744 }
745
746 /*
747  * __activate_idle_task - move idle task to the _front_ of runqueue.
748  */
749 static inline void __activate_idle_task(task_t *p, runqueue_t *rq)
750 {
751         enqueue_task_head(p, rq->active);
752         inc_nr_running(p, rq);
753 }
754
755 static int recalc_task_prio(task_t *p, unsigned long long now)
756 {
757         /* Caller must always ensure 'now >= p->timestamp' */
758         unsigned long sleep_time = now - p->timestamp;
759
760         if (batch_task(p))
761                 sleep_time = 0;
762
763         if (likely(sleep_time > 0)) {
764                 /*
765                  * This ceiling is set to the lowest priority that would allow
766                  * a task to be reinserted into the active array on timeslice
767                  * completion.
768                  */
769                 unsigned long ceiling = INTERACTIVE_SLEEP(p);
770
771                 if (p->mm && sleep_time > ceiling && p->sleep_avg < ceiling) {
772                         /*
773                          * Prevents user tasks from achieving best priority
774                          * with one single large enough sleep.
775                          */
776                         p->sleep_avg = ceiling;
777                         /*
778                          * Using INTERACTIVE_SLEEP() as a ceiling places a
779                          * nice(0) task 1ms sleep away from promotion, and
780                          * gives it 700ms to round-robin with no chance of
781                          * being demoted.  This is more than generous, so
782                          * mark this sleep as non-interactive to prevent the
783                          * on-runqueue bonus logic from intervening should
784                          * this task not receive cpu immediately.
785                          */
786                         p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
787                 } else {
788                         /*
789                          * Tasks waking from uninterruptible sleep are
790                          * limited in their sleep_avg rise as they
791                          * are likely to be waiting on I/O
792                          */
793                         if (p->sleep_type == SLEEP_NONINTERACTIVE && p->mm) {
794                                 if (p->sleep_avg >= ceiling)
795                                         sleep_time = 0;
796                                 else if (p->sleep_avg + sleep_time >=
797                                          ceiling) {
798                                                 p->sleep_avg = ceiling;
799                                                 sleep_time = 0;
800                                 }
801                         }
802
803                         /*
804                          * This code gives a bonus to interactive tasks.
805                          *
806                          * The boost works by updating the 'average sleep time'
807                          * value here, based on ->timestamp. The more time a
808                          * task spends sleeping, the higher the average gets -
809                          * and the higher the priority boost gets as well.
810                          */
811                         p->sleep_avg += sleep_time;
812
813                 }
814                 if (p->sleep_avg > NS_MAX_SLEEP_AVG)
815                         p->sleep_avg = NS_MAX_SLEEP_AVG;
816         }
817
818         return effective_prio(p);
819 }
820
821 /*
822  * activate_task - move a task to the runqueue and do priority recalculation
823  *
824  * Update all the scheduling statistics stuff. (sleep average
825  * calculation, priority modifiers, etc.)
826  */
827 static void activate_task(task_t *p, runqueue_t *rq, int local)
828 {
829         unsigned long long now;
830
831         now = sched_clock();
832 #ifdef CONFIG_SMP
833         if (!local) {
834                 /* Compensate for drifting sched_clock */
835                 runqueue_t *this_rq = this_rq();
836                 now = (now - this_rq->timestamp_last_tick)
837                         + rq->timestamp_last_tick;
838         }
839 #endif
840
841         if (!rt_task(p))
842                 p->prio = recalc_task_prio(p, now);
843
844         /*
845          * This checks to make sure it's not an uninterruptible task
846          * that is now waking up.
847          */
848         if (p->sleep_type == SLEEP_NORMAL) {
849                 /*
850                  * Tasks which were woken up by interrupts (ie. hw events)
851                  * are most likely of interactive nature. So we give them
852                  * the credit of extending their sleep time to the period
853                  * of time they spend on the runqueue, waiting for execution
854                  * on a CPU, first time around:
855                  */
856                 if (in_interrupt())
857                         p->sleep_type = SLEEP_INTERRUPTED;
858                 else {
859                         /*
860                          * Normal first-time wakeups get a credit too for
861                          * on-runqueue time, but it will be weighted down:
862                          */
863                         p->sleep_type = SLEEP_INTERACTIVE;
864                 }
865         }
866         p->timestamp = now;
867
868         __activate_task(p, rq);
869 }
870
871 /*
872  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
873  */
874 static void deactivate_task(struct task_struct *p, runqueue_t *rq)
875 {
876         dec_nr_running(p, rq);
877         dequeue_task(p, p->array);
878         p->array = NULL;
879 }
880
881 /*
882  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
883  *
884  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
885  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
886  * the target CPU.
887  */
888 #ifdef CONFIG_SMP
889
890 #ifndef tsk_is_polling
891 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
892 #endif
893
894 static void resched_task(task_t *p)
895 {
896         int cpu;
897
898         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
899
900         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
901                 return;
902
903         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
904
905         cpu = task_cpu(p);
906         if (cpu == smp_processor_id())
907                 return;
908
909         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
910         smp_mb();
911         if (!tsk_is_polling(p))
912                 smp_send_reschedule(cpu);
913 }
914 #else
915 static inline void resched_task(task_t *p)
916 {
917         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
918         set_tsk_need_resched(p);
919 }
920 #endif
921
922 /**
923  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
924  * @p: the task in question.
925  */
926 inline int task_curr(const task_t *p)
927 {
928         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
929 }
930
931 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
932 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
933 {
934         return cpu_rq(cpu)->raw_weighted_load;
935 }
936
937 #ifdef CONFIG_SMP
938 typedef struct {
939         struct list_head list;
940
941         task_t *task;
942         int dest_cpu;
943
944         struct completion done;
945 } migration_req_t;
946
947 /*
948  * The task's runqueue lock must be held.
949  * Returns true if you have to wait for migration thread.
950  */
951 static int migrate_task(task_t *p, int dest_cpu, migration_req_t *req)
952 {
953         runqueue_t *rq = task_rq(p);
954
955         /*
956          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
957          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
958          */
959         if (!p->array && !task_running(rq, p)) {
960                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
961                 return 0;
962         }
963
964         init_completion(&req->done);
965         req->task = p;
966         req->dest_cpu = dest_cpu;
967         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
968         return 1;
969 }
970
971 /*
972  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
973  *
974  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
975  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
976  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
977  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
978  * waiting to become inactive.
979  */
980 void wait_task_inactive(task_t *p)
981 {
982         unsigned long flags;
983         runqueue_t *rq;
984         int preempted;
985
986 repeat:
987         rq = task_rq_lock(p, &flags);
988         /* Must be off runqueue entirely, not preempted. */
989         if (unlikely(p->array || task_running(rq, p))) {
990                 /* If it's preempted, we yield.  It could be a while. */
991                 preempted = !task_running(rq, p);
992                 task_rq_unlock(rq, &flags);
993                 cpu_relax();
994                 if (preempted)
995                         yield();
996                 goto repeat;
997         }
998         task_rq_unlock(rq, &flags);
999 }
1000
1001 /***
1002  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1003  * @p: the to-be-kicked thread
1004  *
1005  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1006  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1007  *
1008  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1009  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1010  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1011  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1012  * achieved as well.
1013  */
1014 void kick_process(task_t *p)
1015 {
1016         int cpu;
1017
1018         preempt_disable();
1019         cpu = task_cpu(p);
1020         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1021                 smp_send_reschedule(cpu);
1022         preempt_enable();
1023 }
1024
1025 /*
1026  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1027  * according to the scheduling class and "nice" value.
1028  *
1029  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1030  * balance conservatively.
1031  */
1032 static inline unsigned long source_load(int cpu, int type)
1033 {
1034         runqueue_t *rq = cpu_rq(cpu);
1035
1036         if (type == 0)
1037                 return rq->raw_weighted_load;
1038
1039         return min(rq->cpu_load[type-1], rq->raw_weighted_load);
1040 }
1041
1042 /*
1043  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1044  * according to the scheduling class and "nice" value.
1045  */
1046 static inline unsigned long target_load(int cpu, int type)
1047 {
1048         runqueue_t *rq = cpu_rq(cpu);
1049
1050         if (type == 0)
1051                 return rq->raw_weighted_load;
1052
1053         return max(rq->cpu_load[type-1], rq->raw_weighted_load);
1054 }
1055
1056 /*
1057  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1058  */
1059 static inline unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1060 {
1061         runqueue_t *rq = cpu_rq(cpu);
1062         unsigned long n = rq->nr_running;
1063
1064         return n ?  rq->raw_weighted_load / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1065 }
1066
1067 /*
1068  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1069  * domain.
1070  */
1071 static struct sched_group *
1072 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1073 {
1074         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1075         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1076         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1077         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1078
1079         do {
1080                 unsigned long load, avg_load;
1081                 int local_group;
1082                 int i;
1083
1084                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1085                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1086                         goto nextgroup;
1087
1088                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1089
1090                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1091                 avg_load = 0;
1092
1093                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1094                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1095                         if (local_group)
1096                                 load = source_load(i, load_idx);
1097                         else
1098                                 load = target_load(i, load_idx);
1099
1100                         avg_load += load;
1101                 }
1102
1103                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1104                 avg_load = (avg_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
1105
1106                 if (local_group) {
1107                         this_load = avg_load;
1108                         this = group;
1109                 } else if (avg_load < min_load) {
1110                         min_load = avg_load;
1111                         idlest = group;
1112                 }
1113 nextgroup:
1114                 group = group->next;
1115         } while (group != sd->groups);
1116
1117         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1118                 return NULL;
1119         return idlest;
1120 }
1121
1122 /*
1123  * find_idlest_queue - find the idlest runqueue among the cpus in group.
1124  */
1125 static int
1126 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1127 {
1128         cpumask_t tmp;
1129         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1130         int idlest = -1;
1131         int i;
1132
1133         /* Traverse only the allowed CPUs */
1134         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1135
1136         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1137                 load = weighted_cpuload(i);
1138
1139                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1140                         min_load = load;
1141                         idlest = i;
1142                 }
1143         }
1144
1145         return idlest;
1146 }
1147
1148 /*
1149  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1150  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1151  * SD_BALANCE_EXEC.
1152  *
1153  * Balance, ie. select the least loaded group.
1154  *
1155  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1156  *
1157  * preempt must be disabled.
1158  */
1159 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1160 {
1161         struct task_struct *t = current;
1162         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1163
1164         for_each_domain(cpu, tmp) {
1165                 /*
1166                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1167                  */
1168                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1169                         break;
1170                 if (tmp->flags & flag)
1171                         sd = tmp;
1172         }
1173
1174         while (sd) {
1175                 cpumask_t span;
1176                 struct sched_group *group;
1177                 int new_cpu;
1178                 int weight;
1179
1180                 span = sd->span;
1181                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1182                 if (!group)
1183                         goto nextlevel;
1184
1185                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1186                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu)
1187                         goto nextlevel;
1188
1189                 /* Now try balancing at a lower domain level */
1190                 cpu = new_cpu;
1191 nextlevel:
1192                 sd = NULL;
1193                 weight = cpus_weight(span);
1194                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1195                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1196                                 break;
1197                         if (tmp->flags & flag)
1198                                 sd = tmp;
1199                 }
1200                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1201         }
1202
1203         return cpu;
1204 }
1205
1206 #endif /* CONFIG_SMP */
1207
1208 /*
1209  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1210  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1211  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1212  * so we always favor a closer, idle cpu.
1213  *
1214  * Returns the CPU we should wake onto.
1215  */
1216 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1217 static int wake_idle(int cpu, task_t *p)
1218 {
1219         cpumask_t tmp;
1220         struct sched_domain *sd;
1221         int i;
1222
1223         if (idle_cpu(cpu))
1224                 return cpu;
1225
1226         for_each_domain(cpu, sd) {
1227                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
1228                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
1229                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1230                                 if (idle_cpu(i))
1231                                         return i;
1232                         }
1233                 }
1234                 else
1235                         break;
1236         }
1237         return cpu;
1238 }
1239 #else
1240 static inline int wake_idle(int cpu, task_t *p)
1241 {
1242         return cpu;
1243 }
1244 #endif
1245
1246 /***
1247  * try_to_wake_up - wake up a thread
1248  * @p: the to-be-woken-up thread
1249  * @state: the mask of task states that can be woken
1250  * @sync: do a synchronous wakeup?
1251  *
1252  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1253  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1254  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1255  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1256  * runnable without the overhead of this.
1257  *
1258  * returns failure only if the task is already active.
1259  */
1260 static int try_to_wake_up(task_t *p, unsigned int state, int sync)
1261 {
1262         int cpu, this_cpu, success = 0;
1263         unsigned long flags;
1264         long old_state;
1265         runqueue_t *rq;
1266 #ifdef CONFIG_SMP
1267         unsigned long load, this_load;
1268         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1269         int new_cpu;
1270 #endif
1271
1272         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1273         old_state = p->state;
1274         if (!(old_state & state))
1275                 goto out;
1276
1277         if (p->array)
1278                 goto out_running;
1279
1280         cpu = task_cpu(p);
1281         this_cpu = smp_processor_id();
1282
1283 #ifdef CONFIG_SMP
1284         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1285                 goto out_activate;
1286
1287         new_cpu = cpu;
1288
1289         schedstat_inc(rq, ttwu_cnt);
1290         if (cpu == this_cpu) {
1291                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1292                 goto out_set_cpu;
1293         }
1294
1295         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1296                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1297                         schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1298                         this_sd = sd;
1299                         break;
1300                 }
1301         }
1302
1303         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
1304                 goto out_set_cpu;
1305
1306         /*
1307          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1308          */
1309         if (this_sd) {
1310                 int idx = this_sd->wake_idx;
1311                 unsigned int imbalance;
1312
1313                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1314
1315                 load = source_load(cpu, idx);
1316                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
1317
1318                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
1319
1320                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1321                         unsigned long tl = this_load;
1322                         unsigned long tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1323
1324                         /*
1325                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1326                          * effect of the currently running task from the load
1327                          * of the current CPU:
1328                          */
1329                         if (sync)
1330                                 tl -= current->load_weight;
1331
1332                         if ((tl <= load &&
1333                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1334                                 100*(tl + p->load_weight) <= imbalance*load) {
1335                                 /*
1336                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1337                                  * p is cache cold in this domain, and
1338                                  * there is no bad imbalance.
1339                                  */
1340                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1341                                 goto out_set_cpu;
1342                         }
1343                 }
1344
1345                 /*
1346                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1347                  * limit is reached.
1348                  */
1349                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1350                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1351                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1352                                 goto out_set_cpu;
1353                         }
1354                 }
1355         }
1356
1357         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1358 out_set_cpu:
1359         new_cpu = wake_idle(new_cpu, p);
1360         if (new_cpu != cpu) {
1361                 set_task_cpu(p, new_cpu);
1362                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1363                 /* might preempt at this point */
1364                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1365                 old_state = p->state;
1366                 if (!(old_state & state))
1367                         goto out;
1368                 if (p->array)
1369                         goto out_running;
1370
1371                 this_cpu = smp_processor_id();
1372                 cpu = task_cpu(p);
1373         }
1374
1375 out_activate:
1376 #endif /* CONFIG_SMP */
1377         if (old_state == TASK_UNINTERRUPTIBLE) {
1378                 rq->nr_uninterruptible--;
1379                 /*
1380                  * Tasks on involuntary sleep don't earn
1381                  * sleep_avg beyond just interactive state.
1382                  */
1383                 p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
1384         } else
1385
1386         /*
1387          * Tasks that have marked their sleep as noninteractive get
1388          * woken up with their sleep average not weighted in an
1389          * interactive way.
1390          */
1391                 if (old_state & TASK_NONINTERACTIVE)
1392                         p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
1393
1394
1395         activate_task(p, rq, cpu == this_cpu);
1396         /*
1397          * Sync wakeups (i.e. those types of wakeups where the waker
1398          * has indicated that it will leave the CPU in short order)
1399          * don't trigger a preemption, if the woken up task will run on
1400          * this cpu. (in this case the 'I will reschedule' promise of
1401          * the waker guarantees that the freshly woken up task is going
1402          * to be considered on this CPU.)
1403          */
1404         if (!sync || cpu != this_cpu) {
1405                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
1406                         resched_task(rq->curr);
1407         }
1408         success = 1;
1409
1410 out_running:
1411         p->state = TASK_RUNNING;
1412 out:
1413         task_rq_unlock(rq, &flags);
1414
1415         return success;
1416 }
1417
1418 int fastcall wake_up_process(task_t *p)
1419 {
1420         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1421                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1422 }
1423
1424 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1425
1426 int fastcall wake_up_state(task_t *p, unsigned int state)
1427 {
1428         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1429 }
1430
1431 /*
1432  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1433  * p is forked by current.
1434  */
1435 void fastcall sched_fork(task_t *p, int clone_flags)
1436 {
1437         int cpu = get_cpu();
1438
1439 #ifdef CONFIG_SMP
1440         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1441 #endif
1442         set_task_cpu(p, cpu);
1443
1444         /*
1445          * We mark the process as running here, but have not actually
1446          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1447          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1448          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1449          */
1450         p->state = TASK_RUNNING;
1451         INIT_LIST_HEAD(&p->run_list);
1452         p->array = NULL;
1453 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1454         memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1455 #endif
1456 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1457         p->oncpu = 0;
1458 #endif
1459 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1460         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1461         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1462 #endif
1463         /*
1464          * Share the timeslice between parent and child, thus the
1465          * total amount of pending timeslices in the system doesn't change,
1466          * resulting in more scheduling fairness.
1467          */
1468         local_irq_disable();
1469         p->time_slice = (current->time_slice + 1) >> 1;
1470         /*
1471          * The remainder of the first timeslice might be recovered by
1472          * the parent if the child exits early enough.
1473          */
1474         p->first_time_slice = 1;
1475         current->time_slice >>= 1;
1476         p->timestamp = sched_clock();
1477         if (unlikely(!current->time_slice)) {
1478                 /*
1479                  * This case is rare, it happens when the parent has only
1480                  * a single jiffy left from its timeslice. Taking the
1481                  * runqueue lock is not a problem.
1482                  */
1483                 current->time_slice = 1;
1484                 scheduler_tick();
1485         }
1486         local_irq_enable();
1487         put_cpu();
1488 }
1489
1490 /*
1491  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1492  *
1493  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1494  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1495  * on the runqueue and wakes it.
1496  */
1497 void fastcall wake_up_new_task(task_t *p, unsigned long clone_flags)
1498 {
1499         unsigned long flags;
1500         int this_cpu, cpu;
1501         runqueue_t *rq, *this_rq;
1502
1503         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1504         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1505         this_cpu = smp_processor_id();
1506         cpu = task_cpu(p);
1507
1508         /*
1509          * We decrease the sleep average of forking parents
1510          * and children as well, to keep max-interactive tasks
1511          * from forking tasks that are max-interactive. The parent
1512          * (current) is done further down, under its lock.
1513          */
1514         p->sleep_avg = JIFFIES_TO_NS(CURRENT_BONUS(p) *
1515                 CHILD_PENALTY / 100 * MAX_SLEEP_AVG / MAX_BONUS);
1516
1517         p->prio = effective_prio(p);
1518
1519         if (likely(cpu == this_cpu)) {
1520                 if (!(clone_flags & CLONE_VM)) {
1521                         /*
1522                          * The VM isn't cloned, so we're in a good position to
1523                          * do child-runs-first in anticipation of an exec. This
1524                          * usually avoids a lot of COW overhead.
1525                          */
1526                         if (unlikely(!current->array))
1527                                 __activate_task(p, rq);
1528                         else {
1529                                 p->prio = current->prio;
1530                                 list_add_tail(&p->run_list, &current->run_list);
1531                                 p->array = current->array;
1532                                 p->array->nr_active++;
1533                                 inc_nr_running(p, rq);
1534                         }
1535                         set_need_resched();
1536                 } else
1537                         /* Run child last */
1538                         __activate_task(p, rq);
1539                 /*
1540                  * We skip the following code due to cpu == this_cpu
1541                  *
1542                  *   task_rq_unlock(rq, &flags);
1543                  *   this_rq = task_rq_lock(current, &flags);
1544                  */
1545                 this_rq = rq;
1546         } else {
1547                 this_rq = cpu_rq(this_cpu);
1548
1549                 /*
1550                  * Not the local CPU - must adjust timestamp. This should
1551                  * get optimised away in the !CONFIG_SMP case.
1552                  */
1553                 p->timestamp = (p->timestamp - this_rq->timestamp_last_tick)
1554                                         + rq->timestamp_last_tick;
1555                 __activate_task(p, rq);
1556                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
1557                         resched_task(rq->curr);
1558
1559                 /*
1560                  * Parent and child are on different CPUs, now get the
1561                  * parent runqueue to update the parent's ->sleep_avg:
1562                  */
1563                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1564                 this_rq = task_rq_lock(current, &flags);
1565         }
1566         current->sleep_avg = JIFFIES_TO_NS(CURRENT_BONUS(current) *
1567                 PARENT_PENALTY / 100 * MAX_SLEEP_AVG / MAX_BONUS);
1568         task_rq_unlock(this_rq, &flags);
1569 }
1570
1571 /*
1572  * Potentially available exiting-child timeslices are
1573  * retrieved here - this way the parent does not get
1574  * penalized for creating too many threads.
1575  *
1576  * (this cannot be used to 'generate' timeslices
1577  * artificially, because any timeslice recovered here
1578  * was given away by the parent in the first place.)
1579  */
1580 void fastcall sched_exit(task_t *p)
1581 {
1582         unsigned long flags;
1583         runqueue_t *rq;
1584
1585         /*
1586          * If the child was a (relative-) CPU hog then decrease
1587          * the sleep_avg of the parent as well.
1588          */
1589         rq = task_rq_lock(p->parent, &flags);
1590         if (p->first_time_slice && task_cpu(p) == task_cpu(p->parent)) {
1591                 p->parent->time_slice += p->time_slice;
1592                 if (unlikely(p->parent->time_slice > task_timeslice(p)))
1593                         p->parent->time_slice = task_timeslice(p);
1594         }
1595         if (p->sleep_avg < p->parent->sleep_avg)
1596                 p->parent->sleep_avg = p->parent->sleep_avg /
1597                 (EXIT_WEIGHT + 1) * EXIT_WEIGHT + p->sleep_avg /
1598                 (EXIT_WEIGHT + 1);
1599         task_rq_unlock(rq, &flags);
1600 }
1601
1602 /**
1603  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1604  * @rq: the runqueue preparing to switch
1605  * @next: the task we are going to switch to.
1606  *
1607  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1608  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1609  * switch.
1610  *
1611  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1612  * hooks.
1613  */
1614 static inline void prepare_task_switch(runqueue_t *rq, task_t *next)
1615 {
1616         prepare_lock_switch(rq, next);
1617         prepare_arch_switch(next);
1618 }
1619
1620 /**
1621  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1622  * @rq: runqueue associated with task-switch
1623  * @prev: the thread we just switched away from.
1624  *
1625  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1626  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1627  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1628  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1629  *
1630  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1631  * so, we finish that here outside of the runqueue lock.  (Doing it
1632  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1633  * details.)
1634  */
1635 static inline void finish_task_switch(runqueue_t *rq, task_t *prev)
1636         __releases(rq->lock)
1637 {
1638         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1639         unsigned long prev_task_flags;
1640
1641         rq->prev_mm = NULL;
1642
1643         /*
1644          * A task struct has one reference for the use as "current".
1645          * If a task dies, then it sets EXIT_ZOMBIE in tsk->exit_state and
1646          * calls schedule one last time. The schedule call will never return,
1647          * and the scheduled task must drop that reference.
1648          * The test for EXIT_ZOMBIE must occur while the runqueue locks are
1649          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1650          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1651          * be dropped twice.
1652          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1653          */
1654         prev_task_flags = prev->flags;
1655         finish_arch_switch(prev);
1656         finish_lock_switch(rq, prev);
1657         if (mm)
1658                 mmdrop(mm);
1659         if (unlikely(prev_task_flags & PF_DEAD)) {
1660                 /*
1661                  * Remove function-return probe instances associated with this
1662                  * task and put them back on the free list.
1663                  */
1664                 kprobe_flush_task(prev);
1665                 put_task_struct(prev);
1666         }
1667 }
1668
1669 /**
1670  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1671  * @prev: the thread we just switched away from.
1672  */
1673 asmlinkage void schedule_tail(task_t *prev)
1674         __releases(rq->lock)
1675 {
1676         runqueue_t *rq = this_rq();
1677         finish_task_switch(rq, prev);
1678 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1679         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1680         preempt_enable();
1681 #endif
1682         if (current->set_child_tid)
1683                 put_user(current->pid, current->set_child_tid);
1684 }
1685
1686 /*
1687  * context_switch - switch to the new MM and the new
1688  * thread's register state.
1689  */
1690 static inline
1691 task_t * context_switch(runqueue_t *rq, task_t *prev, task_t *next)
1692 {
1693         struct mm_struct *mm = next->mm;
1694         struct mm_struct *oldmm = prev->active_mm;
1695
1696         if (unlikely(!mm)) {
1697                 next->active_mm = oldmm;
1698                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1699                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1700         } else
1701                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1702
1703         if (unlikely(!prev->mm)) {
1704                 prev->active_mm = NULL;
1705                 WARN_ON(rq->prev_mm);
1706                 rq->prev_mm = oldmm;
1707         }
1708
1709         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1710         switch_to(prev, next, prev);
1711
1712         return prev;
1713 }
1714
1715 /*
1716  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1717  *
1718  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1719  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1720  * number of context switches performed since bootup.
1721  */
1722 unsigned long nr_running(void)
1723 {
1724         unsigned long i, sum = 0;
1725
1726         for_each_online_cpu(i)
1727                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1728
1729         return sum;
1730 }
1731
1732 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1733 {
1734         unsigned long i, sum = 0;
1735
1736         for_each_possible_cpu(i)
1737                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1738
1739         /*
1740          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1741          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1742          */
1743         if (unlikely((long)sum < 0))
1744                 sum = 0;
1745
1746         return sum;
1747 }
1748
1749 unsigned long long nr_context_switches(void)
1750 {
1751         int i;
1752         unsigned long long sum = 0;
1753
1754         for_each_possible_cpu(i)
1755                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1756
1757         return sum;
1758 }
1759
1760 unsigned long nr_iowait(void)
1761 {
1762         unsigned long i, sum = 0;
1763
1764         for_each_possible_cpu(i)
1765                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1766
1767         return sum;
1768 }
1769
1770 unsigned long nr_active(void)
1771 {
1772         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
1773
1774         for_each_online_cpu(i) {
1775                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
1776                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1777         }
1778
1779         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
1780                 uninterruptible = 0;
1781
1782         return running + uninterruptible;
1783 }
1784
1785 #ifdef CONFIG_SMP
1786
1787 /*
1788  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1789  *
1790  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1791  * you need to do so manually before calling.
1792  */
1793 static void double_rq_lock(runqueue_t *rq1, runqueue_t *rq2)
1794         __acquires(rq1->lock)
1795         __acquires(rq2->lock)
1796 {
1797         if (rq1 == rq2) {
1798                 spin_lock(&rq1->lock);
1799                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1800         } else {
1801                 if (rq1 < rq2) {
1802                         spin_lock(&rq1->lock);
1803                         spin_lock(&rq2->lock);
1804                 } else {
1805                         spin_lock(&rq2->lock);
1806                         spin_lock(&rq1->lock);
1807                 }
1808         }
1809 }
1810
1811 /*
1812  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1813  *
1814  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1815  * you need to do so manually after calling.
1816  */
1817 static void double_rq_unlock(runqueue_t *rq1, runqueue_t *rq2)
1818         __releases(rq1->lock)
1819         __releases(rq2->lock)
1820 {
1821         spin_unlock(&rq1->lock);
1822         if (rq1 != rq2)
1823                 spin_unlock(&rq2->lock);
1824         else
1825                 __release(rq2->lock);
1826 }
1827
1828 /*
1829  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1830  */
1831 static void double_lock_balance(runqueue_t *this_rq, runqueue_t *busiest)
1832         __releases(this_rq->lock)
1833         __acquires(busiest->lock)
1834         __acquires(this_rq->lock)
1835 {
1836         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1837                 if (busiest < this_rq) {
1838                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1839                         spin_lock(&busiest->lock);
1840                         spin_lock(&this_rq->lock);
1841                 } else
1842                         spin_lock(&busiest->lock);
1843         }
1844 }
1845
1846 /*
1847  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
1848  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
1849  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu.  Then
1850  * the cpu_allowed mask is restored.
1851  */
1852 static void sched_migrate_task(task_t *p, int dest_cpu)
1853 {
1854         migration_req_t req;
1855         runqueue_t *rq;
1856         unsigned long flags;
1857
1858         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1859         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
1860             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
1861                 goto out;
1862
1863         /* force the process onto the specified CPU */
1864         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
1865                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
1866                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
1867                 get_task_struct(mt);
1868                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1869                 wake_up_process(mt);
1870                 put_task_struct(mt);
1871                 wait_for_completion(&req.done);
1872                 return;
1873         }
1874 out:
1875         task_rq_unlock(rq, &flags);
1876 }
1877
1878 /*
1879  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
1880  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
1881  */
1882 void sched_exec(void)
1883 {
1884         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
1885         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
1886         put_cpu();
1887         if (new_cpu != this_cpu)
1888                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
1889 }
1890
1891 /*
1892  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
1893  * Both runqueues must be locked.
1894  */
1895 static
1896 void pull_task(runqueue_t *src_rq, prio_array_t *src_array, task_t *p,
1897                runqueue_t *this_rq, prio_array_t *this_array, int this_cpu)
1898 {
1899         dequeue_task(p, src_array);
1900         dec_nr_running(p, src_rq);
1901         set_task_cpu(p, this_cpu);
1902         inc_nr_running(p, this_rq);
1903         enqueue_task(p, this_array);
1904         p->timestamp = (p->timestamp - src_rq->timestamp_last_tick)
1905                                 + this_rq->timestamp_last_tick;
1906         /*
1907          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
1908          * to be always true for them.
1909          */
1910         if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, this_rq))
1911                 resched_task(this_rq->curr);
1912 }
1913
1914 /*
1915  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
1916  */
1917 static
1918 int can_migrate_task(task_t *p, runqueue_t *rq, int this_cpu,
1919                      struct sched_domain *sd, enum idle_type idle,
1920                      int *all_pinned)
1921 {
1922         /*
1923          * We do not migrate tasks that are:
1924          * 1) running (obviously), or
1925          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
1926          * 3) are cache-hot on their current CPU.
1927          */
1928         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed))
1929                 return 0;
1930         *all_pinned = 0;
1931
1932         if (task_running(rq, p))
1933                 return 0;
1934
1935         /*
1936          * Aggressive migration if:
1937          * 1) task is cache cold, or
1938          * 2) too many balance attempts have failed.
1939          */
1940
1941         if (sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries)
1942                 return 1;
1943
1944         if (task_hot(p, rq->timestamp_last_tick, sd))
1945                 return 0;
1946         return 1;
1947 }
1948
1949 #define rq_best_prio(rq) min((rq)->curr->prio, (rq)->best_expired_prio)
1950 /*
1951  * move_tasks tries to move up to max_nr_move tasks and max_load_move weighted
1952  * load from busiest to this_rq, as part of a balancing operation within
1953  * "domain". Returns the number of tasks moved.
1954  *
1955  * Called with both runqueues locked.
1956  */
1957 static int move_tasks(runqueue_t *this_rq, int this_cpu, runqueue_t *busiest,
1958                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
1959                       struct sched_domain *sd, enum idle_type idle,
1960                       int *all_pinned)
1961 {
1962         prio_array_t *array, *dst_array;
1963         struct list_head *head, *curr;
1964         int idx, pulled = 0, pinned = 0, this_best_prio, busiest_best_prio;
1965         int busiest_best_prio_seen;
1966         int skip_for_load; /* skip the task based on weighted load issues */
1967         long rem_load_move;
1968         task_t *tmp;
1969
1970         if (max_nr_move == 0 || max_load_move == 0)
1971                 goto out;
1972
1973         rem_load_move = max_load_move;
1974         pinned = 1;
1975         this_best_prio = rq_best_prio(this_rq);
1976         busiest_best_prio = rq_best_prio(busiest);
1977         /*
1978          * Enable handling of the case where there is more than one task
1979          * with the best priority.   If the current running task is one
1980          * of those with prio==busiest_best_prio we know it won't be moved
1981          * and therefore it's safe to override the skip (based on load) of
1982          * any task we find with that prio.
1983          */
1984         busiest_best_prio_seen = busiest_best_prio == busiest->curr->prio;
1985
1986         /*
1987          * We first consider expired tasks. Those will likely not be
1988          * executed in the near future, and they are most likely to
1989          * be cache-cold, thus switching CPUs has the least effect
1990          * on them.
1991          */
1992         if (busiest->expired->nr_active) {
1993                 array = busiest->expired;
1994                 dst_array = this_rq->expired;
1995         } else {
1996                 array = busiest->active;
1997                 dst_array = this_rq->active;
1998         }
1999
2000 new_array:
2001         /* Start searching at priority 0: */
2002         idx = 0;
2003 skip_bitmap:
2004         if (!idx)
2005                 idx = sched_find_first_bit(array->bitmap);
2006         else
2007                 idx = find_next_bit(array->bitmap, MAX_PRIO, idx);
2008         if (idx >= MAX_PRIO) {
2009                 if (array == busiest->expired && busiest->active->nr_active) {
2010                         array = busiest->active;
2011                         dst_array = this_rq->active;
2012                         goto new_array;
2013                 }
2014                 goto out;
2015         }
2016
2017         head = array->queue + idx;
2018         curr = head->prev;
2019 skip_queue:
2020         tmp = list_entry(curr, task_t, run_list);
2021
2022         curr = curr->prev;
2023
2024         /*
2025          * To help distribute high priority tasks accross CPUs we don't
2026          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2027          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2028          */
2029         skip_for_load = tmp->load_weight > rem_load_move;
2030         if (skip_for_load && idx < this_best_prio)
2031                 skip_for_load = !busiest_best_prio_seen && idx == busiest_best_prio;
2032         if (skip_for_load ||
2033             !can_migrate_task(tmp, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2034                 busiest_best_prio_seen |= idx == busiest_best_prio;
2035                 if (curr != head)
2036                         goto skip_queue;
2037                 idx++;
2038                 goto skip_bitmap;
2039         }
2040
2041 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2042         if (task_hot(tmp, busiest->timestamp_last_tick, sd))
2043                 schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2044 #endif
2045
2046         pull_task(busiest, array, tmp, this_rq, dst_array, this_cpu);
2047         pulled++;
2048         rem_load_move -= tmp->load_weight;
2049
2050         /*
2051          * We only want to steal up to the prescribed number of tasks
2052          * and the prescribed amount of weighted load.
2053          */
2054         if (pulled < max_nr_move && rem_load_move > 0) {
2055                 if (idx < this_best_prio)
2056                         this_best_prio = idx;
2057                 if (curr != head)
2058                         goto skip_queue;
2059                 idx++;
2060                 goto skip_bitmap;
2061         }
2062 out:
2063         /*
2064          * Right now, this is the only place pull_task() is called,
2065          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2066          * inside pull_task().
2067          */
2068         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2069
2070         if (all_pinned)
2071                 *all_pinned = pinned;
2072         return pulled;
2073 }
2074
2075 /*
2076  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2077  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which should be
2078  * moved to restore balance via the imbalance parameter.
2079  */
2080 static struct sched_group *
2081 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2082                    unsigned long *imbalance, enum idle_type idle, int *sd_idle)
2083 {
2084         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2085         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2086         unsigned long max_pull;
2087         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2088         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2089         int load_idx;
2090 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2091         int power_savings_balance = 1;
2092         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2093         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2094         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2095 #endif
2096
2097         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2098         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2099         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2100         if (idle == NOT_IDLE)
2101                 load_idx = sd->busy_idx;
2102         else if (idle == NEWLY_IDLE)
2103                 load_idx = sd->newidle_idx;
2104         else
2105                 load_idx = sd->idle_idx;
2106
2107         do {
2108                 unsigned long load, group_capacity;
2109                 int local_group;
2110                 int i;
2111                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2112
2113                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2114
2115                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2116                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2117
2118                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2119                         runqueue_t *rq = cpu_rq(i);
2120
2121                         if (*sd_idle && !idle_cpu(i))
2122                                 *sd_idle = 0;
2123
2124                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2125                         if (local_group)
2126                                 load = target_load(i, load_idx);
2127                         else
2128                                 load = source_load(i, load_idx);
2129
2130                         avg_load += load;
2131                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2132                         sum_weighted_load += rq->raw_weighted_load;
2133                 }
2134
2135                 total_load += avg_load;
2136                 total_pwr += group->cpu_power;
2137
2138                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2139                 avg_load = (avg_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
2140
2141                 group_capacity = group->cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2142
2143                 if (local_group) {
2144                         this_load = avg_load;
2145                         this = group;
2146                         this_nr_running = sum_nr_running;
2147                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2148                 } else if (avg_load > max_load &&
2149                            sum_nr_running > group_capacity) {
2150                         max_load = avg_load;
2151                         busiest = group;
2152                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2153                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2154                 }
2155
2156 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2157                 /*
2158                  * Busy processors will not participate in power savings
2159                  * balance.
2160                  */
2161                 if (idle == NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2162                         goto group_next;
2163
2164                 /*
2165                  * If the local group is idle or completely loaded
2166                  * no need to do power savings balance at this domain
2167                  */
2168                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2169                                     !this_nr_running))
2170                         power_savings_balance = 0;
2171
2172                 /*
2173                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2174                  * don't include that group in power savings calculations
2175                  */
2176                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2177                     || !sum_nr_running)
2178                         goto group_next;
2179
2180                 /*
2181                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2182                  * This is the group from where we need to pick up the load
2183                  * for saving power
2184                  */
2185                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2186                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2187                      first_cpu(group->cpumask) <
2188                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2189                         group_min = group;
2190                         min_nr_running = sum_nr_running;
2191                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2192                                                 sum_nr_running;
2193                 }
2194
2195                 /*
2196                  * Calculate the group which is almost near its
2197                  * capacity but still has some space to pick up some load
2198                  * from other group and save more power
2199                  */
2200                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1)
2201                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2202                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2203                              first_cpu(group->cpumask) >
2204                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2205                                 group_leader = group;
2206                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2207                         }
2208
2209 group_next:
2210 #endif
2211                 group = group->next;
2212         } while (group != sd->groups);
2213
2214         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2215                 goto out_balanced;
2216
2217         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2218
2219         if (this_load >= avg_load ||
2220                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2221                 goto out_balanced;
2222
2223         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2224         /*
2225          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2226          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2227          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2228          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2229          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2230          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2231          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2232          * by pulling tasks to us.  Be careful of negative numbers as they'll
2233          * appear as very large values with unsigned longs.
2234          */
2235         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2236                 goto out_balanced;
2237
2238         /*
2239          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2240          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2241          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2242          */
2243         if (max_load < avg_load) {
2244                 *imbalance = 0;
2245                 goto small_imbalance;
2246         }
2247
2248         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2249         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2250
2251         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2252         *imbalance = min(max_pull * busiest->cpu_power,
2253                                 (avg_load - this_load) * this->cpu_power)
2254                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2255
2256         /*
2257          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2258          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2259          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2260          * moved
2261          */
2262         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2263                 unsigned long pwr_now, pwr_move;
2264                 unsigned long tmp;
2265                 unsigned int imbn;
2266
2267 small_imbalance:
2268                 pwr_move = pwr_now = 0;
2269                 imbn = 2;
2270                 if (this_nr_running) {
2271                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2272                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2273                                 imbn = 1;
2274                 } else
2275                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2276
2277                 if (max_load - this_load >= busiest_load_per_task * imbn) {
2278                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2279                         return busiest;
2280                 }
2281
2282                 /*
2283                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2284                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2285                  * moving them.
2286                  */
2287
2288                 pwr_now += busiest->cpu_power *
2289                         min(busiest_load_per_task, max_load);
2290                 pwr_now += this->cpu_power *
2291                         min(this_load_per_task, this_load);
2292                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2293
2294                 /* Amount of load we'd subtract */
2295                 tmp = busiest_load_per_task*SCHED_LOAD_SCALE/busiest->cpu_power;
2296                 if (max_load > tmp)
2297                         pwr_move += busiest->cpu_power *
2298                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2299
2300                 /* Amount of load we'd add */
2301                 if (max_load*busiest->cpu_power <
2302                                 busiest_load_per_task*SCHED_LOAD_SCALE)
2303                         tmp = max_load*busiest->cpu_power/this->cpu_power;
2304                 else
2305                         tmp = busiest_load_per_task*SCHED_LOAD_SCALE/this->cpu_power;
2306                 pwr_move += this->cpu_power*min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2307                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2308
2309                 /* Move if we gain throughput */
2310                 if (pwr_move <= pwr_now)
2311                         goto out_balanced;
2312
2313                 *imbalance = busiest_load_per_task;
2314         }
2315
2316         return busiest;
2317
2318 out_balanced:
2319 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2320         if (idle == NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2321                 goto ret;
2322
2323         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2324                 *imbalance = min_load_per_task;
2325                 return group_min;
2326         }
2327 ret:
2328 #endif
2329         *imbalance = 0;
2330         return NULL;
2331 }
2332
2333 /*
2334  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2335  */
2336 static runqueue_t *find_busiest_queue(struct sched_group *group,
2337         enum idle_type idle, unsigned long imbalance)
2338 {
2339         unsigned long max_load = 0;
2340         runqueue_t *busiest = NULL, *rqi;
2341         int i;
2342
2343         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2344                 rqi = cpu_rq(i);
2345
2346                 if (rqi->nr_running == 1 && rqi->raw_weighted_load > imbalance)
2347                         continue;
2348
2349                 if (rqi->raw_weighted_load > max_load) {
2350                         max_load = rqi->raw_weighted_load;
2351                         busiest = rqi;
2352                 }
2353         }
2354
2355         return busiest;
2356 }
2357
2358 /*
2359  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2360  * so long as it is large enough.
2361  */
2362 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2363
2364 #define minus_1_or_zero(n) ((n) > 0 ? (n) - 1 : 0)
2365 /*
2366  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2367  * tasks if there is an imbalance.
2368  *
2369  * Called with this_rq unlocked.
2370  */
2371 static int load_balance(int this_cpu, runqueue_t *this_rq,
2372                         struct sched_domain *sd, enum idle_type idle)
2373 {
2374         struct sched_group *group;
2375         runqueue_t *busiest;
2376         unsigned long imbalance;
2377         int nr_moved, all_pinned = 0;
2378         int active_balance = 0;
2379         int sd_idle = 0;
2380
2381         if (idle != NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2382             !sched_smt_power_savings)
2383                 sd_idle = 1;
2384
2385         schedstat_inc(sd, lb_cnt[idle]);
2386
2387         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle);
2388         if (!group) {
2389                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2390                 goto out_balanced;
2391         }
2392
2393         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance);
2394         if (!busiest) {
2395                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2396                 goto out_balanced;
2397         }
2398
2399         BUG_ON(busiest == this_rq);
2400
2401         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2402
2403         nr_moved = 0;
2404         if (busiest->nr_running > 1) {
2405                 /*
2406                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2407                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2408                  * still unbalanced. nr_moved simply stays zero, so it is
2409                  * correctly treated as an imbalance.
2410                  */
2411                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2412                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2413                                         minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2414                                         imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2415                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2416
2417                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2418                 if (unlikely(all_pinned))
2419                         goto out_balanced;
2420         }
2421
2422         if (!nr_moved) {
2423                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2424                 sd->nr_balance_failed++;
2425
2426                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
2427
2428                         spin_lock(&busiest->lock);
2429
2430                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2431                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2432                          */
2433                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
2434                                 spin_unlock(&busiest->lock);
2435                                 all_pinned = 1;
2436                                 goto out_one_pinned;
2437                         }
2438
2439                         if (!busiest->active_balance) {
2440                                 busiest->active_balance = 1;
2441                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2442                                 active_balance = 1;
2443                         }
2444                         spin_unlock(&busiest->lock);
2445                         if (active_balance)
2446                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2447
2448                         /*
2449                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2450                          * counter.
2451                          */
2452                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2453                 }
2454         } else
2455                 sd->nr_balance_failed = 0;
2456
2457         if (likely(!active_balance)) {
2458                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2459                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2460         } else {
2461                 /*
2462                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2463                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2464                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2465                  * move_tasks).
2466                  */
2467                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2468                         sd->balance_interval *= 2;
2469         }
2470
2471         if (!nr_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2472             !sched_smt_power_savings)
2473                 return -1;
2474         return nr_moved;
2475
2476 out_balanced:
2477         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
2478
2479         sd->nr_balance_failed = 0;
2480
2481 out_one_pinned:
2482         /* tune up the balancing interval */
2483         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
2484                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
2485                 sd->balance_interval *= 2;
2486
2487         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER && !sched_smt_power_savings)
2488                 return -1;
2489         return 0;
2490 }
2491
2492 /*
2493  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2494  * tasks if there is an imbalance.
2495  *
2496  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (NEWLY_IDLE).
2497  * this_rq is locked.
2498  */
2499 static int load_balance_newidle(int this_cpu, runqueue_t *this_rq,
2500                                 struct sched_domain *sd)
2501 {
2502         struct sched_group *group;
2503         runqueue_t *busiest = NULL;
2504         unsigned long imbalance;
2505         int nr_moved = 0;
2506         int sd_idle = 0;
2507
2508         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER && !sched_smt_power_savings)
2509                 sd_idle = 1;
2510
2511         schedstat_inc(sd, lb_cnt[NEWLY_IDLE]);
2512         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, NEWLY_IDLE, &sd_idle);
2513         if (!group) {
2514                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[NEWLY_IDLE]);
2515                 goto out_balanced;
2516         }
2517
2518         busiest = find_busiest_queue(group, NEWLY_IDLE, imbalance);
2519         if (!busiest) {
2520                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[NEWLY_IDLE]);
2521                 goto out_balanced;
2522         }
2523
2524         BUG_ON(busiest == this_rq);
2525
2526         schedstat_add(sd, lb_imbalance[NEWLY_IDLE], imbalance);
2527
2528         nr_moved = 0;
2529         if (busiest->nr_running > 1) {
2530                 /* Attempt to move tasks */
2531                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
2532                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2533                                         minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2534                                         imbalance, sd, NEWLY_IDLE, NULL);
2535                 spin_unlock(&busiest->lock);
2536         }
2537
2538         if (!nr_moved) {
2539                 schedstat_inc(sd, lb_failed[NEWLY_IDLE]);
2540                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER)
2541                         return -1;
2542         } else
2543                 sd->nr_balance_failed = 0;
2544
2545         return nr_moved;
2546
2547 out_balanced:
2548         schedstat_inc(sd, lb_balanced[NEWLY_IDLE]);
2549         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER && !sched_smt_power_savings)
2550                 return -1;
2551         sd->nr_balance_failed = 0;
2552         return 0;
2553 }
2554
2555 /*
2556  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
2557  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
2558  */
2559 static void idle_balance(int this_cpu, runqueue_t *this_rq)
2560 {
2561         struct sched_domain *sd;
2562
2563         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2564                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
2565                         if (load_balance_newidle(this_cpu, this_rq, sd)) {
2566                                 /* We've pulled tasks over so stop searching */
2567                                 break;
2568                         }
2569                 }
2570         }
2571 }
2572
2573 /*
2574  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
2575  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
2576  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
2577  * logical imbalances.
2578  *
2579  * Called with busiest_rq locked.
2580  */
2581 static void active_load_balance(runqueue_t *busiest_rq, int busiest_cpu)
2582 {
2583         struct sched_domain *sd;
2584         runqueue_t *target_rq;
2585         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
2586
2587         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
2588                 /* no task to move */
2589                 return;
2590
2591         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
2592
2593         /*
2594          * This condition is "impossible", if it occurs
2595          * we need to fix it.  Originally reported by
2596          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
2597          */
2598         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
2599
2600         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
2601         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
2602
2603         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
2604         for_each_domain(target_cpu, sd) {
2605                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
2606                         cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
2607                                 break;
2608         }
2609
2610         if (unlikely(sd == NULL))
2611                 goto out;
2612
2613         schedstat_inc(sd, alb_cnt);
2614
2615         if (move_tasks(target_rq, target_cpu, busiest_rq, 1,
2616                         RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(100), sd, SCHED_IDLE, NULL))
2617                 schedstat_inc(sd, alb_pushed);
2618         else
2619                 schedstat_inc(sd, alb_failed);
2620 out:
2621         spin_unlock(&target_rq->lock);
2622 }
2623
2624 /*
2625  * rebalance_tick will get called every timer tick, on every CPU.
2626  *
2627  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
2628  * and initiates a balancing operation if so.
2629  *
2630  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
2631  */
2632
2633 /* Don't have all balancing operations going off at once */
2634 #define CPU_OFFSET(cpu) (HZ * cpu / NR_CPUS)
2635
2636 static void rebalance_tick(int this_cpu, runqueue_t *this_rq,
2637                            enum idle_type idle)
2638 {
2639         unsigned long old_load, this_load;
2640         unsigned long j = jiffies + CPU_OFFSET(this_cpu);
2641         struct sched_domain *sd;
2642         int i;
2643
2644         this_load = this_rq->raw_weighted_load;
2645         /* Update our load */
2646         for (i = 0; i < 3; i++) {
2647                 unsigned long new_load = this_load;
2648                 int scale = 1 << i;
2649                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2650                 /*
2651                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2652                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2653                  * example.
2654                  */
2655                 if (new_load > old_load)
2656                         new_load += scale-1;
2657                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) / scale;
2658         }
2659
2660         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2661                 unsigned long interval;
2662
2663                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2664                         continue;
2665
2666                 interval = sd->balance_interval;
2667                 if (idle != SCHED_IDLE)
2668                         interval *= sd->busy_factor;
2669
2670                 /* scale ms to jiffies */
2671                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
2672                 if (unlikely(!interval))
2673                         interval = 1;
2674
2675                 if (j - sd->last_balance >= interval) {
2676                         if (load_balance(this_cpu, this_rq, sd, idle)) {
2677                                 /*
2678                                  * We've pulled tasks over so either we're no
2679                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
2680                                  * not idle.
2681                                  */
2682                                 idle = NOT_IDLE;
2683                         }
2684                         sd->last_balance += interval;
2685                 }
2686         }
2687 }
2688 #else
2689 /*
2690  * on UP we do not need to balance between CPUs:
2691  */
2692 static inline void rebalance_tick(int cpu, runqueue_t *rq, enum idle_type idle)
2693 {
2694 }
2695 static inline void idle_balance(int cpu, runqueue_t *rq)
2696 {
2697 }
2698 #endif
2699
2700 static inline int wake_priority_sleeper(runqueue_t *rq)
2701 {
2702         int ret = 0;
2703 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
2704         spin_lock(&rq->lock);
2705         /*
2706          * If an SMT sibling task has been put to sleep for priority
2707          * reasons reschedule the idle task to see if it can now run.
2708          */
2709         if (rq->nr_running) {
2710                 resched_task(rq->idle);
2711                 ret = 1;
2712         }
2713         spin_unlock(&rq->lock);
2714 #endif
2715         return ret;
2716 }
2717
2718 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2719
2720 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2721
2722 /*
2723  * This is called on clock ticks and on context switches.
2724  * Bank in p->sched_time the ns elapsed since the last tick or switch.
2725  */
2726 static inline void update_cpu_clock(task_t *p, runqueue_t *rq,
2727                                     unsigned long long now)
2728 {
2729         unsigned long long last = max(p->timestamp, rq->timestamp_last_tick);
2730         p->sched_time += now - last;
2731 }
2732
2733 /*
2734  * Return current->sched_time plus any more ns on the sched_clock
2735  * that have not yet been banked.
2736  */
2737 unsigned long long current_sched_time(const task_t *tsk)
2738 {
2739         unsigned long long ns;
2740         unsigned long flags;
2741         local_irq_save(flags);
2742         ns = max(tsk->timestamp, task_rq(tsk)->timestamp_last_tick);
2743         ns = tsk->sched_time + (sched_clock() - ns);
2744         local_irq_restore(flags);
2745         return ns;
2746 }
2747
2748 /*
2749  * We place interactive tasks back into the active array, if possible.
2750  *
2751  * To guarantee that this does not starve expired tasks we ignore the
2752  * interactivity of a task if the first expired task had to wait more
2753  * than a 'reasonable' amount of time. This deadline timeout is
2754  * load-dependent, as the frequency of array switched decreases with
2755  * increasing number of running tasks. We also ignore the interactivity
2756  * if a better static_prio task has expired:
2757  */
2758 #define EXPIRED_STARVING(rq) \
2759         ((STARVATION_LIMIT && ((rq)->expired_timestamp && \
2760                 (jiffies - (rq)->expired_timestamp >= \
2761                         STARVATION_LIMIT * ((rq)->nr_running) + 1))) || \
2762                         ((rq)->curr->static_prio > (rq)->best_expired_prio))
2763
2764 /*
2765  * Account user cpu time to a process.
2766  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2767  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
2768  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
2769  */
2770 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
2771 {
2772         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2773         cputime64_t tmp;
2774
2775         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
2776
2777         /* Add user time to cpustat. */
2778         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
2779         if (TASK_NICE(p) > 0)
2780                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
2781         else
2782                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
2783 }
2784
2785 /*
2786  * Account system cpu time to a process.
2787  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2788  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
2789  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2790  */
2791 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
2792                          cputime_t cputime)
2793 {
2794         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2795         runqueue_t *rq = this_rq();
2796         cputime64_t tmp;
2797
2798         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
2799
2800         /* Add system time to cpustat. */
2801         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
2802         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
2803                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
2804         else if (softirq_count())
2805                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
2806         else if (p != rq->idle)
2807                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
2808         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
2809                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
2810         else
2811                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
2812         /* Account for system time used */
2813         acct_update_integrals(p);
2814 }
2815
2816 /*
2817  * Account for involuntary wait time.
2818  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
2819  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
2820  */
2821 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
2822 {
2823         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2824         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
2825         runqueue_t *rq = this_rq();
2826
2827         if (p == rq->idle) {
2828                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
2829                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
2830                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
2831                 else
2832                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
2833         } else
2834                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
2835 }
2836
2837 /*
2838  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2839  * We call it with interrupts disabled.
2840  *
2841  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
2842  * timeslices.
2843  */
2844 void scheduler_tick(void)
2845 {
2846         int cpu = smp_processor_id();
2847         runqueue_t *rq = this_rq();
2848         task_t *p = current;
2849         unsigned long long now = sched_clock();
2850
2851         update_cpu_clock(p, rq, now);
2852
2853         rq->timestamp_last_tick = now;
2854
2855         if (p == rq->idle) {
2856                 if (wake_priority_sleeper(rq))
2857                         goto out;
2858                 rebalance_tick(cpu, rq, SCHED_IDLE);
2859                 return;
2860         }
2861
2862         /* Task might have expired already, but not scheduled off yet */
2863         if (p->array != rq->active) {
2864                 set_tsk_need_resched(p);
2865                 goto out;
2866         }
2867         spin_lock(&rq->lock);
2868         /*
2869          * The task was running during this tick - update the
2870          * time slice counter. Note: we do not update a thread's
2871          * priority until it either goes to sleep or uses up its
2872          * timeslice. This makes it possible for interactive tasks
2873          * to use up their timeslices at their highest priority levels.
2874          */
2875         if (rt_task(p)) {
2876                 /*
2877                  * RR tasks need a special form of timeslice management.
2878                  * FIFO tasks have no timeslices.
2879                  */
2880                 if ((p->policy == SCHED_RR) && !--p->time_slice) {
2881                         p->time_slice = task_timeslice(p);
2882                         p->first_time_slice = 0;
2883                         set_tsk_need_resched(p);
2884
2885                         /* put it at the end of the queue: */
2886                         requeue_task(p, rq->active);
2887                 }
2888                 goto out_unlock;
2889         }
2890         if (!--p->time_slice) {
2891                 dequeue_task(p, rq->active);
2892                 set_tsk_need_resched(p);
2893                 p->prio = effective_prio(p);
2894                 p->time_slice = task_timeslice(p);
2895                 p->first_time_slice = 0;
2896
2897                 if (!rq->expired_timestamp)
2898                         rq->expired_timestamp = jiffies;
2899                 if (!TASK_INTERACTIVE(p) || EXPIRED_STARVING(rq)) {
2900                         enqueue_task(p, rq->expired);
2901                         if (p->static_prio < rq->best_expired_prio)
2902                                 rq->best_expired_prio = p->static_prio;
2903                 } else
2904                         enqueue_task(p, rq->active);
2905         } else {
2906                 /*
2907                  * Prevent a too long timeslice allowing a task to monopolize
2908                  * the CPU. We do this by splitting up the timeslice into
2909                  * smaller pieces.
2910                  *
2911                  * Note: this does not mean the task's timeslices expire or
2912                  * get lost in any way, they just might be preempted by
2913                  * another task of equal priority. (one with higher
2914                  * priority would have preempted this task already.) We
2915                  * requeue this task to the end of the list on this priority
2916                  * level, which is in essence a round-robin of tasks with
2917                  * equal priority.
2918                  *
2919                  * This only applies to tasks in the interactive
2920                  * delta range with at least TIMESLICE_GRANULARITY to requeue.
2921                  */
2922                 if (TASK_INTERACTIVE(p) && !((task_timeslice(p) -
2923                         p->time_slice) % TIMESLICE_GRANULARITY(p)) &&
2924                         (p->time_slice >= TIMESLICE_GRANULARITY(p)) &&
2925                         (p->array == rq->active)) {
2926
2927                         requeue_task(p, rq->active);
2928                         set_tsk_need_resched(p);
2929                 }
2930         }
2931 out_unlock:
2932         spin_unlock(&rq->lock);
2933 out:
2934         rebalance_tick(cpu, rq, NOT_IDLE);
2935 }
2936
2937 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
2938 static inline void wakeup_busy_runqueue(runqueue_t *rq)
2939 {
2940         /* If an SMT runqueue is sleeping due to priority reasons wake it up */
2941         if (rq->curr == rq->idle && rq->nr_running)
2942                 resched_task(rq->idle);
2943 }
2944
2945 /*
2946  * Called with interrupt disabled and this_rq's runqueue locked.
2947  */
2948 static void wake_sleeping_dependent(int this_cpu)
2949 {
2950         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2951         int i;
2952
2953         for_each_domain(this_cpu, tmp) {
2954                 if (tmp->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) {
2955                         sd = tmp;
2956                         break;
2957                 }
2958         }
2959
2960         if (!sd)
2961                 return;
2962
2963         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
2964                 runqueue_t *smt_rq = cpu_rq(i);
2965
2966                 if (i == this_cpu)
2967                         continue;
2968                 if (unlikely(!spin_trylock(&smt_rq->lock)))
2969                         continue;
2970
2971                 wakeup_busy_runqueue(smt_rq);
2972                 spin_unlock(&smt_rq->lock);
2973         }
2974 }
2975
2976 /*
2977  * number of 'lost' timeslices this task wont be able to fully
2978  * utilize, if another task runs on a sibling. This models the
2979  * slowdown effect of other tasks running on siblings:
2980  */
2981 static inline unsigned long smt_slice(task_t *p, struct sched_domain *sd)
2982 {
2983         return p->time_slice * (100 - sd->per_cpu_gain) / 100;
2984 }
2985
2986 /*
2987  * To minimise lock contention and not have to drop this_rq's runlock we only
2988  * trylock the sibling runqueues and bypass those runqueues if we fail to
2989  * acquire their lock. As we only trylock the normal locking order does not
2990  * need to be obeyed.
2991  */
2992 static int dependent_sleeper(int this_cpu, runqueue_t *this_rq, task_t *p)
2993 {
2994         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2995         int ret = 0, i;
2996
2997         /* kernel/rt threads do not participate in dependent sleeping */
2998         if (!p->mm || rt_task(p))
2999                 return 0;
3000
3001         for_each_domain(this_cpu, tmp) {
3002                 if (tmp->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) {
3003                         sd = tmp;
3004                         break;
3005                 }
3006         }
3007
3008         if (!sd)
3009                 return 0;
3010
3011         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
3012                 runqueue_t *smt_rq;
3013                 task_t *smt_curr;
3014
3015                 if (i == this_cpu)
3016                         continue;
3017
3018                 smt_rq = cpu_rq(i);
3019                 if (unlikely(!spin_trylock(&smt_rq->lock)))
3020                         continue;
3021
3022                 smt_curr = smt_rq->curr;
3023
3024                 if (!smt_curr->mm)
3025                         goto unlock;
3026
3027                 /*
3028                  * If a user task with lower static priority than the
3029                  * running task on the SMT sibling is trying to schedule,
3030                  * delay it till there is proportionately less timeslice
3031                  * left of the sibling task to prevent a lower priority
3032                  * task from using an unfair proportion of the
3033                  * physical cpu's resources. -ck
3034                  */
3035                 if (rt_task(smt_curr)) {
3036                         /*
3037                          * With real time tasks we run non-rt tasks only
3038                          * per_cpu_gain% of the time.
3039                          */
3040                         if ((jiffies % DEF_TIMESLICE) >
3041                                 (sd->per_cpu_gain * DEF_TIMESLICE / 100))
3042                                         ret = 1;
3043                 } else {
3044                         if (smt_curr->static_prio < p->static_prio &&
3045                                 !TASK_PREEMPTS_CURR(p, smt_rq) &&
3046                                 smt_slice(smt_curr, sd) > task_timeslice(p))
3047                                         ret = 1;
3048                 }
3049 unlock:
3050                 spin_unlock(&smt_rq->lock);
3051         }
3052         return ret;
3053 }
3054 #else
3055 static inline void wake_sleeping_dependent(int this_cpu)
3056 {
3057 }
3058
3059 static inline int dependent_sleeper(int this_cpu, runqueue_t *this_rq,
3060                                         task_t *p)
3061 {
3062         return 0;
3063 }
3064 #endif
3065
3066 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3067
3068 void fastcall add_preempt_count(int val)
3069 {
3070         /*
3071          * Underflow?
3072          */
3073         BUG_ON((preempt_count() < 0));
3074         preempt_count() += val;
3075         /*
3076          * Spinlock count overflowing soon?
3077          */
3078         BUG_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >= PREEMPT_MASK-10);
3079 }
3080 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3081
3082 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3083 {
3084         /*
3085          * Underflow?
3086          */
3087         BUG_ON(val > preempt_count());
3088         /*
3089          * Is the spinlock portion underflowing?
3090          */
3091         BUG_ON((val < PREEMPT_MASK) && !(preempt_count() & PREEMPT_MASK));
3092         preempt_count() -= val;
3093 }
3094 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3095
3096 #endif
3097
3098 static inline int interactive_sleep(enum sleep_type sleep_type)
3099 {
3100         return (sleep_type == SLEEP_INTERACTIVE ||
3101                 sleep_type == SLEEP_INTERRUPTED);
3102 }
3103
3104 /*
3105  * schedule() is the main scheduler function.
3106  */
3107 asmlinkage void __sched schedule(void)
3108 {
3109         long *switch_count;
3110         task_t *prev, *next;
3111         runqueue_t *rq;
3112         prio_array_t *array;
3113         struct list_head *queue;
3114         unsigned long long now;
3115         unsigned long run_time;
3116         int cpu, idx, new_prio;
3117
3118         /*
3119          * Test if we are atomic.  Since do_exit() needs to call into
3120          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3121          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3122          */
3123         if (unlikely(in_atomic() && !current->exit_state)) {
3124                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: "
3125                         "%s/0x%08x/%d\n",
3126                         current->comm, preempt_count(), current->pid);
3127                 dump_stack();
3128         }
3129         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3130
3131 need_resched:
3132         preempt_disable();
3133         prev = current;
3134         release_kernel_lock(prev);
3135 need_resched_nonpreemptible:
3136         rq = this_rq();
3137
3138         /*
3139          * The idle thread is not allowed to schedule!
3140          * Remove this check after it has been exercised a bit.
3141          */
3142         if (unlikely(prev == rq->idle) && prev->state != TASK_RUNNING) {
3143                 printk(KERN_ERR "bad: scheduling from the idle thread!\n");
3144                 dump_stack();
3145         }
3146
3147         schedstat_inc(rq, sched_cnt);
3148         now = sched_clock();
3149         if (likely((long long)(now - prev->timestamp) < NS_MAX_SLEEP_AVG)) {
3150                 run_time = now - prev->timestamp;
3151                 if (unlikely((long long)(now - prev->timestamp) < 0))
3152                         run_time = 0;
3153         } else
3154                 run_time = NS_MAX_SLEEP_AVG;
3155
3156         /*
3157          * Tasks charged proportionately less run_time at high sleep_avg to
3158          * delay them losing their interactive status
3159          */
3160         run_time /= (CURRENT_BONUS(prev) ? : 1);
3161
3162         spin_lock_irq(&rq->lock);
3163
3164         if (unlikely(prev->flags & PF_DEAD))
3165                 prev->state = EXIT_DEAD;
3166
3167         switch_count = &prev->nivcsw;
3168         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3169                 switch_count = &prev->nvcsw;
3170                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3171                                 unlikely(signal_pending(prev))))
3172                         prev->state = TASK_RUNNING;
3173                 else {
3174                         if (prev->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
3175                                 rq->nr_uninterruptible++;
3176                         deactivate_task(prev, rq);
3177                 }
3178         }
3179
3180         cpu = smp_processor_id();
3181         if (unlikely(!rq->nr_running)) {
3182                 idle_balance(cpu, rq);
3183                 if (!rq->nr_running) {
3184                         next = rq->idle;
3185                         rq->expired_timestamp = 0;
3186                         wake_sleeping_dependent(cpu);
3187                         goto switch_tasks;
3188                 }
3189         }
3190
3191         array = rq->active;
3192         if (unlikely(!array->nr_active)) {
3193                 /*
3194                  * Switch the active and expired arrays.
3195                  */
3196                 schedstat_inc(rq, sched_switch);
3197                 rq->active = rq->expired;
3198                 rq->expired = array;
3199                 array = rq->active;
3200                 rq->expired_timestamp = 0;
3201                 rq->best_expired_prio = MAX_PRIO;
3202         }
3203
3204         idx = sched_find_first_bit(array->bitmap);
3205         queue = array->queue + idx;
3206         next = list_entry(queue->next, task_t, run_list);
3207
3208         if (!rt_task(next) && interactive_sleep(next->sleep_type)) {
3209                 unsigned long long delta = now - next->timestamp;
3210                 if (unlikely((long long)(now - next->timestamp) < 0))
3211                         delta = 0;
3212
3213                 if (next->sleep_type == SLEEP_INTERACTIVE)
3214                         delta = delta * (ON_RUNQUEUE_WEIGHT * 128 / 100) / 128;
3215
3216                 array = next->array;
3217                 new_prio = recalc_task_prio(next, next->timestamp + delta);
3218
3219                 if (unlikely(next->prio != new_prio)) {
3220                         dequeue_task(next, array);
3221                         next->prio = new_prio;
3222                         enqueue_task(next, array);
3223                 }
3224         }
3225         next->sleep_type = SLEEP_NORMAL;
3226         if (dependent_sleeper(cpu, rq, next))
3227                 next = rq->idle;
3228 switch_tasks:
3229         if (next == rq->idle)
3230                 schedstat_inc(rq, sched_goidle);
3231         prefetch(next);
3232         prefetch_stack(next);
3233         clear_tsk_need_resched(prev);
3234         rcu_qsctr_inc(task_cpu(prev));
3235
3236         update_cpu_clock(prev, rq, now);
3237
3238         prev->sleep_avg -= run_time;
3239         if ((long)prev->sleep_avg <= 0)
3240                 prev->sleep_avg = 0;
3241         prev->timestamp = prev->last_ran = now;
3242
3243         sched_info_switch(prev, next);
3244         if (likely(prev != next)) {
3245                 next->timestamp = now;
3246                 rq->nr_switches++;
3247                 rq->curr = next;
3248                 ++*switch_count;
3249
3250                 prepare_task_switch(rq, next);
3251                 prev = context_switch(rq, prev, next);
3252                 barrier();
3253                 /*
3254                  * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3255                  * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3256                  * frame will be invalid.
3257                  */
3258                 finish_task_switch(this_rq(), prev);
3259         } else
3260                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3261
3262         prev = current;
3263         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(prev) < 0))
3264                 goto need_resched_nonpreemptible;
3265         preempt_enable_no_resched();
3266         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3267                 goto need_resched;
3268 }
3269
3270 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3271
3272 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3273 /*
3274  * this is is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3275  * off of preempt_enable.  Kernel preemptions off return from interrupt
3276  * occur there and call schedule directly.
3277  */
3278 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3279 {
3280         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3281 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3282         struct task_struct *task = current;
3283         int saved_lock_depth;
3284 #endif
3285         /*
3286          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3287          * we do not want to preempt the current task.  Just return..
3288          */
3289         if (unlikely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3290                 return;
3291
3292 need_resched:
3293         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3294         /*
3295          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3296          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3297          * auto-release the semaphore:
3298          */
3299 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3300         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3301         task->lock_depth = -1;
3302 #endif
3303         schedule();
3304 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3305         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3306 #endif
3307         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3308
3309         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3310         barrier();
3311         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3312                 goto need_resched;
3313 }
3314
3315 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3316
3317 /*
3318  * this is is the entry point to schedule() from kernel preemption
3319  * off of irq context.
3320  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3321  * protect us against recursive calling from irq.
3322  */
3323 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3324 {
3325         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3326 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3327         struct task_struct *task = current;
3328         int saved_lock_depth;
3329 #endif
3330         /* Catch callers which need to be fixed*/
3331         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3332
3333 need_resched:
3334         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3335         /*
3336          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3337          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3338          * auto-release the semaphore:
3339          */
3340 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3341         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3342         task->lock_depth = -1;
3343 #endif
3344         local_irq_enable();
3345         schedule();
3346         local_irq_disable();
3347 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3348         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3349 #endif
3350         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3351
3352         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3353         barrier();
3354         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3355                 goto need_resched;
3356 }
3357
3358 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3359
3360 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
3361                           void *key)
3362 {
3363         task_t *p = curr->private;
3364         return try_to_wake_up(p, mode, sync);
3365 }
3366
3367 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3368
3369 /*
3370  * The core wakeup function.  Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3371  * wake everything up.  If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3372  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3373  *
3374  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3375  * started to run but is not in state TASK_RUNNING.  try_to_wake_up() returns
3376  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3377  */
3378 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3379                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
3380 {
3381         struct list_head *tmp, *next;
3382
3383         list_for_each_safe(tmp, next, &q->task_list) {
3384                 wait_queue_t *curr;
3385                 unsigned flags;
3386                 curr = list_entry(tmp, wait_queue_t, task_list);
3387                 flags = curr->flags;
3388                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
3389                     (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) &&
3390                     !--nr_exclusive)
3391                         break;
3392         }
3393 }
3394
3395 /**
3396  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3397  * @q: the waitqueue
3398  * @mode: which threads
3399  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3400  * @key: is directly passed to the wakeup function
3401  */
3402 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3403                         int nr_exclusive, void *key)
3404 {
3405         unsigned long flags;
3406
3407         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3408         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3409         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3410 }
3411
3412 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3413
3414 /*
3415  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3416  */
3417 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3418 {
3419         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3420 }
3421
3422 /**
3423  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
3424  * @q: the waitqueue
3425  * @mode: which threads
3426  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3427  *
3428  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3429  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3430  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3431  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3432  *
3433  * On UP it can prevent extra preemption.
3434  */
3435 void fastcall
3436 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3437 {
3438         unsigned long flags;
3439         int sync = 1;
3440
3441         if (unlikely(!q))
3442                 return;
3443
3444         if (unlikely(!nr_exclusive))
3445                 sync = 0;
3446
3447         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3448         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
3449         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3450 }
3451 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3452
3453 void fastcall complete(struct completion *x)
3454 {
3455         unsigned long flags;
3456
3457         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3458         x->done++;
3459         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3460                          1, 0, NULL);
3461         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3462 }
3463 EXPORT_SYMBOL(complete);
3464
3465 void fastcall complete_all(struct completion *x)
3466 {
3467         unsigned long flags;
3468
3469         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3470         x->done += UINT_MAX/2;
3471         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3472                          0, 0, NULL);
3473         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3474 }
3475 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3476
3477 void fastcall __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3478 {
3479         might_sleep();
3480         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3481         if (!x->done) {
3482                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3483
3484                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3485                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3486                 do {
3487                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3488                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3489                         schedule();
3490                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3491                 } while (!x->done);
3492                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3493         }
3494         x->done--;
3495         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3496 }
3497 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3498
3499 unsigned long fastcall __sched
3500 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3501 {
3502         might_sleep();
3503
3504         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3505         if (!x->done) {
3506                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3507
3508                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3509                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3510                 do {
3511                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3512                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3513                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3514                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3515                         if (!timeout) {
3516                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3517                                 goto out;
3518                         }
3519                 } while (!x->done);
3520                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3521         }
3522         x->done--;
3523 out:
3524         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3525         return timeout;
3526 }
3527 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3528
3529 int fastcall __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3530 {
3531         int ret = 0;
3532
3533         might_sleep();
3534
3535         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3536         if (!x->done) {
3537                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3538
3539                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3540                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3541                 do {
3542                         if (signal_pending(current)) {
3543                                 ret = -ERESTARTSYS;
3544                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3545                                 goto out;
3546                         }
3547                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3548                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3549                         schedule();
3550                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3551                 } while (!x->done);
3552                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3553         }
3554         x->done--;
3555 out:
3556         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3557
3558         return ret;
3559 }
3560 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3561
3562 unsigned long fastcall __sched
3563 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3564                                           unsigned long timeout)
3565 {
3566         might_sleep();
3567
3568         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3569         if (!x->done) {
3570                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3571
3572                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3573                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3574                 do {
3575                         if (signal_pending(current)) {
3576                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3577                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3578                                 goto out;
3579                         }
3580                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3581                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3582                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3583                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3584                         if (!timeout) {
3585                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3586                                 goto out;
3587                         }
3588                 } while (!x->done);
3589                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3590         }
3591         x->done--;
3592 out:
3593         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3594         return timeout;
3595 }
3596 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3597
3598
3599 #define SLEEP_ON_VAR                                    \
3600         unsigned long flags;                            \
3601         wait_queue_t wait;                              \
3602         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3603
3604 #define SLEEP_ON_HEAD                                   \
3605         spin_lock_irqsave(&q->lock,flags);              \
3606         __add_wait_queue(q, &wait);                     \
3607         spin_unlock(&q->lock);
3608
3609 #define SLEEP_ON_TAIL                                   \
3610         spin_lock_irq(&q->lock);                        \
3611         __remove_wait_queue(q, &wait);                  \
3612         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3613
3614 void fastcall __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3615 {
3616         SLEEP_ON_VAR
3617
3618         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3619
3620         SLEEP_ON_HEAD
3621         schedule();
3622         SLEEP_ON_TAIL
3623 }
3624
3625 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3626
3627 long fastcall __sched
3628 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3629 {
3630         SLEEP_ON_VAR
3631
3632         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3633
3634         SLEEP_ON_HEAD
3635         timeout = schedule_timeout(timeout);
3636         SLEEP_ON_TAIL
3637
3638         return timeout;
3639 }
3640
3641 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3642
3643 void fastcall __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3644 {
3645         SLEEP_ON_VAR
3646
3647         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3648
3649         SLEEP_ON_HEAD
3650         schedule();
3651         SLEEP_ON_TAIL
3652 }
3653
3654 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3655
3656 long fastcall __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3657 {
3658         SLEEP_ON_VAR
3659
3660         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3661
3662         SLEEP_ON_HEAD
3663         timeout = schedule_timeout(timeout);
3664         SLEEP_ON_TAIL
3665
3666         return timeout;
3667 }
3668
3669 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3670
3671 void set_user_nice(task_t *p, long nice)
3672 {
3673         unsigned long flags;
3674         prio_array_t *array;
3675         runqueue_t *rq;
3676         int old_prio, new_prio, delta;
3677
3678         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3679                 return;
3680         /*
3681          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3682          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3683          */
3684         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3685         /*
3686          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3687          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3688          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3689          * not SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH:
3690          */
3691         if (rt_task(p)) {
3692                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3693                 goto out_unlock;
3694         }
3695         array = p->array;
3696         if (array) {
3697                 dequeue_task(p, array);
3698                 dec_raw_weighted_load(rq, p);
3699         }
3700
3701         old_prio = p->prio;
3702         new_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3703         delta = new_prio - old_prio;
3704         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3705         set_load_weight(p);
3706         p->prio += delta;
3707
3708         if (array) {
3709                 enqueue_task(p, array);
3710                 inc_raw_weighted_load(rq, p);
3711                 /*
3712                  * If the task increased its priority or is running and
3713                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3714                  */
3715                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3716                         resched_task(rq->curr);
3717         }
3718 out_unlock:
3719         task_rq_unlock(rq, &flags);
3720 }
3721
3722 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3723
3724 /*
3725  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3726  * @p: task
3727  * @nice: nice value
3728  */
3729 int can_nice(const task_t *p, const int nice)
3730 {
3731         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3732         int nice_rlim = 20 - nice;
3733         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
3734                 capable(CAP_SYS_NICE));
3735 }
3736
3737 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3738
3739 /*
3740  * sys_nice - change the priority of the current process.
3741  * @increment: priority increment
3742  *
3743  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3744  * does similar things.
3745  */
3746 asmlinkage long sys_nice(int increment)
3747 {
3748         int retval;
3749         long nice;
3750
3751         /*
3752          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3753          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3754          * and we have a single winner.
3755          */
3756         if (increment < -40)
3757                 increment = -40;
3758         if (increment > 40)
3759                 increment = 40;
3760
3761         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
3762         if (nice < -20)
3763                 nice = -20;
3764         if (nice > 19)
3765                 nice = 19;
3766
3767         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3768                 return -EPERM;
3769
3770         retval = security_task_setnice(current, nice);
3771         if (retval)
3772                 return retval;
3773
3774         set_user_nice(current, nice);
3775         return 0;
3776 }
3777
3778 #endif
3779
3780 /**
3781  * task_prio - return the priority value of a given task.
3782  * @p: the task in question.
3783  *
3784  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3785  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3786  * around 0, value goes from -16 to +15.
3787  */
3788 int task_prio(const task_t *p)
3789 {
3790         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3791 }
3792
3793 /**
3794  * task_nice - return the nice value of a given task.
3795  * @p: the task in question.
3796  */
3797 int task_nice(const task_t *p)
3798 {
3799         return TASK_NICE(p);
3800 }
3801 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
3802
3803 /**
3804  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3805  * @cpu: the processor in question.
3806  */
3807 int idle_cpu(int cpu)
3808 {
3809         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
3810 }
3811
3812 /**
3813  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3814  * @cpu: the processor in question.
3815  */
3816 task_t *idle_task(int cpu)
3817 {
3818         return cpu_rq(cpu)->idle;
3819 }
3820
3821 /**
3822  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3823  * @pid: the pid in question.
3824  */
3825 static inline task_t *find_process_by_pid(pid_t pid)
3826 {
3827         return pid ? find_task_by_pid(pid) : current;
3828 }
3829
3830 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3831 static void __setscheduler(struct task_struct *p, int policy, int prio)
3832 {
3833         BUG_ON(p->array);
3834         p->policy = policy;
3835         p->rt_priority = prio;
3836         if (policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH) {
3837                 p->prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
3838         } else {
3839                 p->prio = p->static_prio;
3840                 /*
3841                  * SCHED_BATCH tasks are treated as perpetual CPU hogs:
3842                  */
3843                 if (policy == SCHED_BATCH)
3844                         p->sleep_avg = 0;
3845         }
3846         set_load_weight(p);
3847 }
3848
3849 /**
3850  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of
3851  * a thread.
3852  * @p: the task in question.
3853  * @policy: new policy.
3854  * @param: structure containing the new RT priority.
3855  */
3856 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3857                        struct sched_param *param)
3858 {
3859         int retval;
3860         int oldprio, oldpolicy = -1;
3861         prio_array_t *array;
3862         unsigned long flags;
3863         runqueue_t *rq;
3864
3865         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3866         BUG_ON(in_interrupt());
3867 recheck:
3868         /* double check policy once rq lock held */
3869         if (policy < 0)
3870                 policy = oldpolicy = p->policy;
3871         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3872                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH)
3873                 return -EINVAL;
3874         /*
3875          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3876          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL and
3877          * SCHED_BATCH is 0.
3878          */
3879         if (param->sched_priority < 0 ||
3880             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
3881             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
3882                 return -EINVAL;
3883         if ((policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH)
3884                                         != (param->sched_priority == 0))
3885                 return -EINVAL;
3886
3887         /*
3888          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
3889          */
3890         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
3891                 /*
3892                  * can't change policy, except between SCHED_NORMAL
3893                  * and SCHED_BATCH:
3894                  */
3895                 if (((policy != SCHED_NORMAL && p->policy != SCHED_BATCH) &&
3896                         (policy != SCHED_BATCH && p->policy != SCHED_NORMAL)) &&
3897                                 !p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur)
3898                         return -EPERM;
3899                 /* can't increase priority */
3900                 if ((policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH) &&
3901                     param->sched_priority > p->rt_priority &&
3902                     param->sched_priority >
3903                                 p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur)
3904                         return -EPERM;
3905                 /* can't change other user's priorities */
3906                 if ((current->euid != p->euid) &&
3907                     (current->euid != p->uid))
3908                         return -EPERM;
3909         }
3910
3911         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
3912         if (retval)
3913                 return retval;
3914         /*
3915          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
3916          * runqueue lock must be held.
3917          */
3918         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3919         /* recheck policy now with rq lock held */
3920         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
3921                 policy = oldpolicy = -1;
3922                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3923                 goto recheck;
3924         }
3925         array = p->array;
3926         if (array)
3927                 deactivate_task(p, rq);
3928         oldprio = p->prio;
3929         __setscheduler(p, policy, param->sched_priority);
3930         if (array) {
3931                 __activate_task(p, rq);
3932                 /*
3933                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
3934                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
3935                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
3936                  */
3937                 if (task_running(rq, p)) {
3938                         if (p->prio > oldprio)
3939                                 resched_task(rq->curr);
3940                 } else if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
3941                         resched_task(rq->curr);
3942         }
3943         task_rq_unlock(rq, &flags);
3944         return 0;
3945 }
3946 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
3947
3948 static int
3949 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
3950 {
3951         int retval;
3952         struct sched_param lparam;
3953         struct task_struct *p;
3954
3955         if (!param || pid < 0)
3956                 return -EINVAL;
3957         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
3958                 return -EFAULT;
3959         read_lock_irq(&tasklist_lock);
3960         p = find_process_by_pid(pid);
3961         if (!p) {
3962                 read_unlock_irq(&tasklist_lock);
3963                 return -ESRCH;
3964         }
3965         retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
3966         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
3967         return retval;
3968 }
3969
3970 /**
3971  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
3972  * @pid: the pid in question.
3973  * @policy: new policy.
3974  * @param: structure containing the new RT priority.
3975  */
3976 asmlinkage long sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,
3977                                        struct sched_param __user *param)
3978 {
3979         /* negative values for policy are not valid */
3980         if (policy < 0)
3981                 return -EINVAL;
3982
3983         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
3984 }
3985
3986 /**
3987  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
3988  * @pid: the pid in question.
3989  * @param: structure containing the new RT priority.
3990  */
3991 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
3992 {
3993         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
3994 }
3995
3996 /**
3997  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
3998  * @pid: the pid in question.
3999  */
4000 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4001 {
4002         int retval = -EINVAL;
4003         task_t *p;
4004
4005         if (pid < 0)
4006                 goto out_nounlock;
4007
4008         retval = -ESRCH;
4009         read_lock(&tasklist_lock);
4010         p = find_process_by_pid(pid);
4011         if (p) {
4012                 retval = security_task_getscheduler(p);
4013                 if (!retval)
4014                         retval = p->policy;
4015         }
4016         read_unlock(&tasklist_lock);
4017
4018 out_nounlock:
4019         return retval;
4020 }
4021
4022 /**
4023  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4024  * @pid: the pid in question.
4025  * @param: structure containing the RT priority.
4026  */
4027 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4028 {
4029         struct sched_param lp;
4030         int retval = -EINVAL;
4031         task_t *p;
4032
4033         if (!param || pid < 0)
4034                 goto out_nounlock;
4035
4036         read_lock(&tasklist_lock);
4037         p = find_process_by_pid(pid);
4038         retval = -ESRCH;
4039         if (!p)
4040                 goto out_unlock;
4041
4042         retval = security_task_getscheduler(p);
4043         if (retval)
4044                 goto out_unlock;
4045
4046         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4047         read_unlock(&tasklist_lock);
4048
4049         /*
4050          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4051          */
4052         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4053
4054 out_nounlock:
4055         return retval;
4056
4057 out_unlock:
4058         read_unlock(&tasklist_lock);
4059         return retval;
4060 }
4061
4062 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4063 {
4064         task_t *p;
4065         int retval;
4066         cpumask_t cpus_allowed;
4067
4068         lock_cpu_hotplug();
4069         read_lock(&tasklist_lock);
4070
4071         p = find_process_by_pid(pid);
4072         if (!p) {
4073                 read_unlock(&tasklist_lock);
4074                 unlock_cpu_hotplug();
4075                 return -ESRCH;
4076         }
4077
4078         /*
4079          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4080          * tasklist_lock held.  We will bump the task_struct's
4081          * usage count and then drop tasklist_lock.
4082          */
4083         get_task_struct(p);
4084         read_unlock(&tasklist_lock);
4085
4086         retval = -EPERM;
4087         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4088                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4089                 goto out_unlock;
4090
4091         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4092         if (retval)
4093                 goto out_unlock;
4094
4095         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4096         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4097         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4098
4099 out_unlock:
4100         put_task_struct(p);
4101         unlock_cpu_hotplug();
4102         return retval;
4103 }
4104
4105 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4106                              cpumask_t *new_mask)
4107 {
4108         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4109                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4110         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4111                 len = sizeof(cpumask_t);
4112         }
4113         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4114 }
4115
4116 /**
4117  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4118  * @pid: pid of the process
4119  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4120  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4121  */
4122 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4123                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4124 {
4125         cpumask_t new_mask;
4126         int retval;
4127
4128         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4129         if (retval)
4130                 return retval;
4131
4132         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4133 }
4134
4135 /*
4136  * Represents all cpu's present in the system
4137  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4138  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4139  * method, such as ACPI for e.g.
4140  */
4141
4142 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4143 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4144
4145 #ifndef CONFIG_SMP
4146 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4147 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4148 #endif
4149
4150 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4151 {
4152         int retval;
4153         task_t *p;
4154
4155         lock_cpu_hotplug();
4156         read_lock(&tasklist_lock);
4157
4158         retval = -ESRCH;
4159         p = find_process_by_pid(pid);
4160         if (!p)
4161                 goto out_unlock;
4162
4163         retval = security_task_getscheduler(p);
4164         if (retval)
4165                 goto out_unlock;
4166
4167         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4168
4169 out_unlock:
4170         read_unlock(&tasklist_lock);
4171         unlock_cpu_hotplug();
4172         if (retval)
4173                 return retval;
4174
4175         return 0;
4176 }
4177
4178 /**
4179  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4180  * @pid: pid of the process
4181  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4182  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4183  */
4184 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4185                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4186 {
4187         int ret;
4188         cpumask_t mask;
4189
4190         if (len < sizeof(cpumask_t))
4191                 return -EINVAL;
4192
4193         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4194         if (ret < 0)
4195                 return ret;
4196
4197         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4198                 return -EFAULT;
4199
4200         return sizeof(cpumask_t);
4201 }
4202
4203 /**
4204  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4205  *
4206  * this function yields the current CPU by moving the calling thread
4207  * to the expired array. If there are no other threads running on this
4208  * CPU then this function will return.
4209  */
4210 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4211 {
4212         runqueue_t *rq = this_rq_lock();
4213         prio_array_t *array = current->array;
4214         prio_array_t *target = rq->expired;
4215
4216         schedstat_inc(rq, yld_cnt);
4217         /*
4218          * We implement yielding by moving the task into the expired
4219          * queue.
4220          *
4221          * (special rule: RT tasks will just roundrobin in the active
4222          *  array.)
4223          */
4224         if (rt_task(current))
4225                 target = rq->active;
4226
4227         if (array->nr_active == 1) {
4228                 schedstat_inc(rq, yld_act_empty);
4229                 if (!rq->expired->nr_active)
4230                         schedstat_inc(rq, yld_both_empty);
4231         } else if (!rq->expired->nr_active)
4232                 schedstat_inc(rq, yld_exp_empty);
4233
4234         if (array != target) {
4235                 dequeue_task(current, array);
4236                 enqueue_task(current, target);
4237         } else
4238                 /*
4239                  * requeue_task is cheaper so perform that if possible.
4240                  */
4241                 requeue_task(current, array);
4242
4243         /*
4244          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4245          * no need to preempt or enable interrupts:
4246          */
4247         __release(rq->lock);
4248         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4249         preempt_enable_no_resched();
4250
4251         schedule();
4252
4253         return 0;
4254 }
4255
4256 static inline void __cond_resched(void)
4257 {
4258 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4259         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4260 #endif
4261         /*
4262          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4263          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4264          * cond_resched() call.
4265          */
4266         if (unlikely(preempt_count()))
4267                 return;
4268         if (unlikely(system_state != SYSTEM_RUNNING))
4269                 return;
4270         do {
4271                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4272                 schedule();
4273                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4274         } while (need_resched());
4275 }
4276
4277 int __sched cond_resched(void)
4278 {
4279         if (need_resched()) {
4280                 __cond_resched();
4281                 return 1;
4282         }
4283         return 0;
4284 }
4285
4286 EXPORT_SYMBOL(cond_resched);
4287
4288 /*
4289  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4290  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4291  *
4292  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT.  We do strange low-level
4293  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4294  * spin_unlock(), once by hand).
4295  */
4296 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4297 {
4298         int ret = 0;
4299
4300         if (need_lockbreak(lock)) {
4301                 spin_unlock(lock);
4302                 cpu_relax();
4303                 ret = 1;
4304                 spin_lock(lock);
4305         }
4306         if (need_resched()) {
4307                 _raw_spin_unlock(lock);
4308                 preempt_enable_no_resched();
4309                 __cond_resched();
4310                 ret = 1;
4311                 spin_lock(lock);
4312         }
4313         return ret;
4314 }
4315
4316 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4317
4318 int __sched cond_resched_softirq(void)
4319 {
4320         BUG_ON(!in_softirq());
4321
4322         if (need_resched()) {
4323                 __local_bh_enable();
4324                 __cond_resched();
4325                 local_bh_disable();
4326                 return 1;
4327         }
4328         return 0;
4329 }
4330
4331 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4332
4333
4334 /**
4335  * yield - yield the current processor to other threads.
4336  *
4337  * this is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4338  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4339  */
4340 void __sched yield(void)
4341 {
4342         set_current_state(TASK_RUNNING);
4343         sys_sched_yield();
4344 }
4345
4346 EXPORT_SYMBOL(yield);
4347
4348 /*
4349  * This task is about to go to sleep on IO.  Increment rq->nr_iowait so
4350  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4351  *
4352  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4353  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4354  */
4355 void __sched io_schedule(void)
4356 {
4357         struct runqueue *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4358
4359         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4360         schedule();
4361         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4362 }
4363
4364 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4365
4366 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4367 {
4368         struct runqueue *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4369         long ret;
4370
4371         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4372         ret = schedule_timeout(timeout);
4373         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4374         return ret;
4375 }
4376
4377 /**
4378  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4379  * @policy: scheduling class.
4380  *
4381  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4382  * by a given scheduling class.
4383  */
4384 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
4385 {
4386         int ret = -EINVAL;
4387
4388         switch (policy) {
4389         case SCHED_FIFO:
4390         case SCHED_RR:
4391                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4392                 break;
4393         case SCHED_NORMAL:
4394         case SCHED_BATCH:
4395                 ret = 0;
4396                 break;
4397         }
4398         return ret;
4399 }
4400
4401 /**
4402  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4403  * @policy: scheduling class.
4404  *
4405  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4406  * by a given scheduling class.
4407  */
4408 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
4409 {
4410         int ret = -EINVAL;
4411
4412         switch (policy) {
4413         case SCHED_FIFO:
4414         case SCHED_RR:
4415                 ret = 1;
4416                 break;
4417         case SCHED_NORMAL:
4418         case SCHED_BATCH:
4419                 ret = 0;
4420         }
4421         return ret;
4422 }
4423
4424 /**
4425  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4426  * @pid: pid of the process.
4427  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4428  *
4429  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4430  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4431  */
4432 asmlinkage
4433 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
4434 {
4435         int retval = -EINVAL;
4436         struct timespec t;
4437         task_t *p;
4438
4439         if (pid < 0)
4440                 goto out_nounlock;
4441
4442         retval = -ESRCH;
4443         read_lock(&tasklist_lock);
4444         p = find_process_by_pid(pid);
4445         if (!p)
4446                 goto out_unlock;
4447
4448         retval = security_task_getscheduler(p);
4449         if (retval)
4450                 goto out_unlock;
4451
4452         jiffies_to_timespec(p->policy == SCHED_FIFO ?
4453                                 0 : task_timeslice(p), &t);
4454         read_unlock(&tasklist_lock);
4455         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4456 out_nounlock:
4457         return retval;
4458 out_unlock:
4459         read_unlock(&tasklist_lock);
4460         return retval;
4461 }
4462
4463 static inline struct task_struct *eldest_child(struct task_struct *p)
4464 {
4465         if (list_empty(&p->children)) return NULL;
4466         return list_entry(p->children.next,struct task_struct,sibling);
4467 }
4468
4469 static inline struct task_struct *older_sibling(struct task_struct *p)
4470 {
4471         if (p->sibling.prev==&p->parent->children) return NULL;
4472         return list_entry(p->sibling.prev,struct task_struct,sibling);
4473 }
4474
4475 static inline struct task_struct *younger_sibling(struct task_struct *p)
4476 {
4477         if (p->sibling.next==&p->parent->children) return NULL;
4478         return list_entry(p->sibling.next,struct task_struct,sibling);
4479 }
4480
4481 static void show_task(task_t *p)
4482 {
4483         task_t *relative;
4484         unsigned state;
4485         unsigned long free = 0;
4486         static const char *stat_nam[] = { "R", "S", "D", "T", "t", "Z", "X" };
4487
4488         printk("%-13.13s ", p->comm);
4489         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4490         if (state < ARRAY_SIZE(stat_nam))
4491                 printk(stat_nam[state]);
4492         else
4493                 printk("?");
4494 #if (BITS_PER_LONG == 32)
4495         if (state == TASK_RUNNING)
4496                 printk(" running ");
4497         else
4498                 printk(" %08lX ", thread_saved_pc(p));
4499 #else
4500         if (state == TASK_RUNNING)
4501                 printk("  running task   ");
4502         else
4503                 printk(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
4504 #endif
4505 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4506         {
4507                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
4508                 while (!*n)
4509                         n++;
4510                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
4511         }
4512 #endif
4513         printk("%5lu %5d %6d ", free, p->pid, p->parent->pid);
4514         if ((relative = eldest_child(p)))
4515                 printk("%5d ", relative->pid);
4516         else
4517                 printk("      ");
4518         if ((relative = younger_sibling(p)))
4519                 printk("%7d", relative->pid);
4520         else
4521                 printk("       ");
4522         if ((relative = older_sibling(p)))
4523                 printk(" %5d", relative->pid);
4524         else
4525                 printk("      ");
4526         if (!p->mm)
4527                 printk(" (L-TLB)\n");
4528         else
4529                 printk(" (NOTLB)\n");
4530
4531         if (state != TASK_RUNNING)
4532                 show_stack(p, NULL);
4533 }
4534
4535 void show_state(void)
4536 {
4537         task_t *g, *p;
4538
4539 #if (BITS_PER_LONG == 32)
4540         printk("\n"
4541                "                                               sibling\n");
4542         printk("  task             PC      pid father child younger older\n");
4543 #else
4544         printk("\n"
4545                "                                                       sibling\n");
4546         printk("  task                 PC          pid father child younger older\n");
4547 #endif
4548         read_lock(&tasklist_lock);
4549         do_each_thread(g, p) {
4550                 /*
4551                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4552                  * console might take alot of time:
4553                  */
4554                 touch_nmi_watchdog();
4555                 show_task(p);
4556         } while_each_thread(g, p);
4557
4558         read_unlock(&tasklist_lock);
4559         mutex_debug_show_all_locks();
4560 }
4561
4562 /**
4563  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4564  * @idle: task in question
4565  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4566  *
4567  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4568  * flag, to make booting more robust.
4569  */
4570 void __devinit init_idle(task_t *idle, int cpu)
4571 {
4572         runqueue_t *rq = cpu_rq(cpu);
4573         unsigned long flags;
4574
4575         idle->timestamp = sched_clock();
4576         idle->sleep_avg = 0;
4577         idle->array = NULL;
4578         idle->prio = MAX_PRIO;
4579         idle->state = TASK_RUNNING;
4580         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
4581         set_task_cpu(idle, cpu);
4582
4583         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4584         rq->curr = rq->idle = idle;
4585 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
4586         idle->oncpu = 1;
4587 #endif
4588         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4589
4590         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4591 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
4592         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
4593 #else
4594         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4595 #endif
4596 }
4597
4598 /*
4599  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
4600  * indicates which cpus entered this state. This is used
4601  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
4602  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
4603  * always be CPU_MASK_NONE.
4604  */
4605 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
4606
4607 #ifdef CONFIG_SMP
4608 /*
4609  * This is how migration works:
4610  *
4611  * 1) we queue a migration_req_t structure in the source CPU's
4612  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
4613  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
4614  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
4615  *    thread off the CPU)
4616  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
4617  *    task is still in the wrong runqueue.
4618  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4619  *    it and puts it into the right queue.
4620  * 6) migration thread up()s the semaphore.
4621  * 7) we wake up and the migration is done.
4622  */
4623
4624 /*
4625  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4626  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4627  * is removed from the allowed bitmask.
4628  *
4629  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4630  * task must not exit() & deallocate itself prematurely.  The
4631  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4632  */
4633 int set_cpus_allowed(task_t *p, cpumask_t new_mask)
4634 {
4635         unsigned long flags;
4636         int ret = 0;
4637         migration_req_t req;
4638         runqueue_t *rq;
4639
4640         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4641         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
4642                 ret = -EINVAL;
4643                 goto out;
4644         }
4645
4646         p->cpus_allowed = new_mask;
4647         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4648         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
4649                 goto out;
4650
4651         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
4652                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4653                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4654                 wake_up_process(rq->migration_thread);
4655                 wait_for_completion(&req.done);
4656                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4657                 return 0;
4658         }
4659 out:
4660         task_rq_unlock(rq, &flags);
4661         return ret;
4662 }
4663
4664 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
4665
4666 /*
4667  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu.  We're doing
4668  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4669  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4670  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4671  *
4672  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4673  * as the task is no longer on this CPU.
4674  *
4675  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4676  */
4677 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4678 {
4679         runqueue_t *rq_dest, *rq_src;
4680         int ret = 0;
4681
4682         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
4683                 return ret;
4684
4685         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4686         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4687
4688         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4689         /* Already moved. */
4690         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4691                 goto out;
4692         /* Affinity changed (again). */
4693         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
4694                 goto out;
4695
4696         set_task_cpu(p, dest_cpu);
4697         if (p->array) {
4698                 /*
4699                  * Sync timestamp with rq_dest's before activating.
4700                  * The same thing could be achieved by doing this step
4701                  * afterwards, and pretending it was a local activate.
4702                  * This way is cleaner and logically correct.
4703                  */
4704                 p->timestamp = p->timestamp - rq_src->timestamp_last_tick
4705                                 + rq_dest->timestamp_last_tick;
4706                 deactivate_task(p, rq_src);
4707                 activate_task(p, rq_dest, 0);
4708                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq_dest))
4709                         resched_task(rq_dest->curr);
4710         }
4711         ret = 1;
4712 out:
4713         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4714         return ret;
4715 }
4716
4717 /*
4718  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
4719  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
4720  * another runqueue.
4721  */
4722 static int migration_thread(void *data)
4723 {
4724         runqueue_t *rq;
4725         int cpu = (long)data;
4726
4727         rq = cpu_rq(cpu);
4728         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
4729
4730         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4731         while (!kthread_should_stop()) {
4732                 struct list_head *head;
4733                 migration_req_t *req;
4734
4735                 try_to_freeze();
4736
4737                 spin_lock_irq(&rq->lock);
4738
4739                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
4740                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
4741                         goto wait_to_die;
4742                 }
4743
4744                 if (rq->active_balance) {
4745                         active_load_balance(rq, cpu);
4746                         rq->active_balance = 0;
4747                 }
4748
4749                 head = &rq->migration_queue;
4750
4751                 if (list_empty(head)) {
4752                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
4753                         schedule();
4754                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4755                         continue;
4756                 }
4757                 req = list_entry(head->next, migration_req_t, list);
4758                 list_del_init(head->next);
4759
4760                 spin_unlock(&rq->lock);
4761                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
4762                 local_irq_enable();
4763
4764                 complete(&req->done);
4765         }
4766         __set_current_state(TASK_RUNNING);
4767         return 0;
4768
4769 wait_to_die:
4770         /* Wait for kthread_stop */
4771         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4772         while (!kthread_should_stop()) {
4773                 schedule();
4774                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4775         }
4776         __set_current_state(TASK_RUNNING);
4777         return 0;
4778 }
4779
4780 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4781 /* Figure out where task on dead CPU should go, use force if neccessary. */
4782 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *tsk)
4783 {
4784         runqueue_t *rq;
4785         unsigned long flags;
4786         int dest_cpu;
4787         cpumask_t mask;
4788
4789 restart:
4790         /* On same node? */
4791         mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
4792         cpus_and(mask, mask, tsk->cpus_allowed);
4793         dest_cpu = any_online_cpu(mask);
4794
4795         /* On any allowed CPU? */
4796         if (dest_cpu == NR_CPUS)
4797                 dest_cpu = any_online_cpu(tsk->cpus_allowed);
4798
4799         /* No more Mr. Nice Guy. */
4800         if (dest_cpu == NR_CPUS) {
4801                 rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
4802                 cpus_setall(tsk->cpus_allowed);
4803                 dest_cpu = any_online_cpu(tsk->cpus_allowed);
4804                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4805
4806                 /*
4807                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
4808                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
4809                  * leave kernel.
4810                  */
4811                 if (tsk->mm && printk_ratelimit())
4812                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
4813                                "longer affine to cpu%d\n",
4814                                tsk->pid, tsk->comm, dead_cpu);
4815         }
4816         if (!__migrate_task(tsk, dead_cpu, dest_cpu))
4817                 goto restart;
4818 }
4819
4820 /*
4821  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
4822  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
4823  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
4824  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
4825  * to keep the global sum constant after CPU-down:
4826  */
4827 static void migrate_nr_uninterruptible(runqueue_t *rq_src)
4828 {
4829         runqueue_t *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
4830         unsigned long flags;
4831
4832         local_irq_save(flags);
4833         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4834         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
4835         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
4836         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4837         local_irq_restore(flags);
4838 }
4839
4840 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
4841 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
4842 {
4843         struct task_struct *tsk, *t;
4844
4845         write_lock_irq(&tasklist_lock);
4846
4847         do_each_thread(t, tsk) {
4848                 if (tsk == current)
4849                         continue;
4850
4851                 if (task_cpu(tsk) == src_cpu)
4852                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, tsk);
4853         } while_each_thread(t, tsk);
4854
4855         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
4856 }
4857
4858 /* Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
4859  * It does so by boosting its priority to highest possible and adding it to
4860  * the _front_ of runqueue. Used by CPU offline code.
4861  */
4862 void sched_idle_next(void)
4863 {
4864         int cpu = smp_processor_id();
4865         runqueue_t *rq = this_rq();
4866         struct task_struct *p = rq->idle;
4867         unsigned long flags;
4868
4869         /* cpu has to be offline */
4870         BUG_ON(cpu_online(cpu));
4871
4872         /* Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
4873          * and interrupts disabled on current cpu.
4874          */
4875         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4876
4877         __setscheduler(p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
4878         /* Add idle task to _front_ of it's priority queue */
4879         __activate_idle_task(p, rq);
4880
4881         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4882 }
4883
4884 /* Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
4885  * offline.
4886  */
4887 void idle_task_exit(void)
4888 {
4889         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
4890
4891         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
4892
4893         if (mm != &init_mm)
4894                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
4895         mmdrop(mm);
4896 }
4897
4898 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, task_t *tsk)
4899 {
4900         struct runqueue *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4901
4902         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
4903         BUG_ON(tsk->exit_state != EXIT_ZOMBIE && tsk->exit_state != EXIT_DEAD);
4904
4905         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
4906         BUG_ON(tsk->flags & PF_DEAD);
4907
4908         get_task_struct(tsk);
4909
4910         /*
4911          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
4912          * that's OK.  No task can be added to this CPU, so iteration is
4913          * fine.
4914          */
4915         spin_unlock_irq(&rq->lock);
4916         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, tsk);
4917         spin_lock_irq(&rq->lock);
4918
4919         put_task_struct(tsk);
4920 }
4921
4922 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
4923 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
4924 {
4925         unsigned arr, i;
4926         struct runqueue *rq = cpu_rq(dead_cpu);
4927
4928         for (arr = 0; arr < 2; arr++) {
4929                 for (i = 0; i < MAX_PRIO; i++) {
4930                         struct list_head *list = &rq->arrays[arr].queue[i];
4931                         while (!list_empty(list))
4932                                 migrate_dead(dead_cpu,
4933                                              list_entry(list->next, task_t,
4934                                                         run_list));
4935                 }
4936         }
4937 }
4938 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
4939
4940 /*
4941  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
4942  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
4943  */
4944 static int __cpuinit migration_call(struct notifier_block *nfb,
4945                         unsigned long action,
4946                         void *hcpu)
4947 {
4948         int cpu = (long)hcpu;
4949         struct task_struct *p;
4950         struct runqueue *rq;
4951         unsigned long flags;
4952
4953         switch (action) {
4954         case CPU_UP_PREPARE:
4955                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d",cpu);
4956                 if (IS_ERR(p))
4957                         return NOTIFY_BAD;
4958                 p->flags |= PF_NOFREEZE;
4959                 kthread_bind(p, cpu);
4960                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
4961                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
4962                 __setscheduler(p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
4963                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4964                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
4965                 break;
4966         case CPU_ONLINE:
4967                 /* Strictly unneccessary, as first user will wake it. */
4968                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
4969                 break;
4970 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4971         case CPU_UP_CANCELED:
4972                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
4973                         break;
4974                 /* Unbind it from offline cpu so it can run.  Fall thru. */
4975                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
4976                              any_online_cpu(cpu_online_map));
4977                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
4978                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
4979                 break;
4980         case CPU_DEAD:
4981                 migrate_live_tasks(cpu);
4982                 rq = cpu_rq(cpu);
4983                 kthread_stop(rq->migration_thread);
4984                 rq->migration_thread = NULL;
4985                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
4986                 rq = task_rq_lock(rq->idle, &flags);
4987                 deactivate_task(rq->idle, rq);
4988                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
4989                 __setscheduler(rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
4990                 migrate_dead_tasks(cpu);
4991                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4992                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
4993                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
4994
4995                 /* No need to migrate the tasks: it was best-effort if
4996                  * they didn't do lock_cpu_hotplug().  Just wake up
4997                  * the requestors. */
4998                 spin_lock_irq(&rq->lock);
4999                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5000                         migration_req_t *req;
5001                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5002                                          migration_req_t, list);
5003                         list_del_init(&req->list);
5004                         complete(&req->done);
5005                 }
5006                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5007                 break;
5008 #endif
5009         }
5010         return NOTIFY_OK;
5011 }
5012
5013 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5014  * happens before everything else.
5015  */
5016 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5017         .notifier_call = migration_call,
5018         .priority = 10
5019 };
5020
5021 int __init migration_init(void)
5022 {
5023         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5024         /* Start one for boot CPU. */
5025         migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5026         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5027         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5028         return 0;
5029 }
5030 #endif
5031
5032 #ifdef CONFIG_SMP
5033 #undef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5034 #ifdef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5035 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5036 {
5037         int level = 0;
5038
5039         if (!sd) {
5040                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5041                 return;
5042         }
5043
5044         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5045
5046         do {
5047                 int i;
5048                 char str[NR_CPUS];
5049                 struct sched_group *group = sd->groups;
5050                 cpumask_t groupmask;
5051
5052                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5053                 cpus_clear(groupmask);
5054
5055                 printk(KERN_DEBUG);
5056                 for (i = 0; i < level + 1; i++)
5057                         printk(" ");
5058                 printk("domain %d: ", level);
5059
5060                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5061                         printk("does not load-balance\n");
5062                         if (sd->parent)
5063                                 printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain has parent");
5064                         break;
5065                 }
5066
5067                 printk("span %s\n", str);
5068
5069                 if (!cpu_isset(cpu, sd->span))
5070                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain CPU%d\n", cpu);
5071                 if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask))
5072                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain CPU%d\n", cpu);
5073
5074                 printk(KERN_DEBUG);
5075                 for (i = 0; i < level + 2; i++)
5076                         printk(" ");
5077                 printk("groups:");
5078                 do {
5079                         if (!group) {
5080                                 printk("\n");
5081                                 printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5082                                 break;
5083                         }
5084
5085                         if (!group->cpu_power) {
5086                                 printk("\n");
5087                                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not set\n");
5088                         }
5089
5090                         if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5091                                 printk("\n");
5092                                 printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5093                         }
5094
5095                         if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5096                                 printk("\n");
5097                                 printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5098                         }
5099
5100                         cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5101
5102                         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5103                         printk(" %s", str);
5104
5105                         group = group->next;
5106                 } while (group != sd->groups);
5107                 printk("\n");
5108
5109                 if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5110                         printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5111
5112                 level++;
5113                 sd = sd->parent;
5114
5115                 if (sd) {
5116                         if (!cpus_subset(groupmask, sd->span))
5117                                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset of domain->span\n");
5118                 }
5119
5120         } while (sd);
5121 }
5122 #else
5123 #define sched_domain_debug(sd, cpu) {}
5124 #endif
5125
5126 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5127 {
5128         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
5129                 return 1;
5130
5131         /* Following flags need at least 2 groups */
5132         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5133                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5134                          SD_BALANCE_FORK |
5135                          SD_BALANCE_EXEC)) {
5136                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5137                         return 0;
5138         }
5139
5140         /* Following flags don't use groups */
5141         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
5142                          SD_WAKE_AFFINE |
5143                          SD_WAKE_BALANCE))
5144                 return 0;
5145
5146         return 1;
5147 }
5148
5149 static int sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd,
5150                                                 struct sched_domain *parent)
5151 {
5152         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5153
5154         if (sd_degenerate(parent))
5155                 return 1;
5156
5157         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
5158                 return 0;
5159
5160         /* Does parent contain flags not in child? */
5161         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
5162         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
5163                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
5164         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5165         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5166                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5167                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5168                                 SD_BALANCE_FORK |
5169                                 SD_BALANCE_EXEC);
5170         }
5171         if (~cflags & pflags)
5172                 return 0;
5173
5174         return 1;
5175 }
5176
5177 /*
5178  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain.  Callers must
5179  * hold the hotplug lock.
5180  */
5181 static void cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5182 {
5183         runqueue_t *rq = cpu_rq(cpu);
5184         struct sched_domain *tmp;
5185
5186         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5187         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
5188                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5189                 if (!parent)
5190                         break;
5191                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent))
5192                         tmp->parent = parent->parent;
5193         }
5194
5195         if (sd && sd_degenerate(sd))
5196                 sd = sd->parent;
5197
5198         sched_domain_debug(sd, cpu);
5199
5200         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5201 }
5202
5203 /* cpus with isolated domains */
5204 static cpumask_t __devinitdata cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
5205
5206 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5207 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5208 {
5209         int ints[NR_CPUS], i;
5210
5211         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5212         cpus_clear(cpu_isolated_map);
5213         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
5214                 if (ints[i] < NR_CPUS)
5215                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
5216         return 1;
5217 }
5218
5219 __setup ("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5220
5221 /*
5222  * init_sched_build_groups takes an array of groups, the cpumask we wish
5223  * to span, and a pointer to a function which identifies what group a CPU
5224  * belongs to. The return value of group_fn must be a valid index into the
5225  * groups[] array, and must be >= 0 and < NR_CPUS (due to the fact that we
5226  * keep track of groups covered with a cpumask_t).
5227  *
5228  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
5229  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5230  * and ->cpu_power to 0.
5231  */
5232 static void init_sched_build_groups(struct sched_group groups[], cpumask_t span,
5233                                     int (*group_fn)(int cpu))
5234 {
5235         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5236         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
5237         int i;
5238
5239         for_each_cpu_mask(i, span) {
5240                 int group = group_fn(i);
5241                 struct sched_group *sg = &groups[group];
5242                 int j;
5243
5244                 if (cpu_isset(i, covered))
5245                         continue;
5246
5247                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
5248                 sg->cpu_power = 0;
5249
5250                 for_each_cpu_mask(j, span) {
5251                         if (group_fn(j) != group)
5252                                 continue;
5253
5254                         cpu_set(j, covered);
5255                         cpu_set(j, sg->cpumask);
5256                 }
5257                 if (!first)
5258                         first = sg;
5259                 if (last)
5260                         last->next = sg;
5261                 last = sg;
5262         }
5263         last->next = first;
5264 }
5265
5266 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
5267
5268 /*
5269  * Self-tuning task migration cost measurement between source and target CPUs.
5270  *
5271  * This is done by measuring the cost of manipulating buffers of varying
5272  * sizes. For a given buffer-size here are the steps that are taken:
5273  *
5274  * 1) the source CPU reads+dirties a shared buffer
5275  * 2) the target CPU reads+dirties the same shared buffer
5276  *
5277  * We measure how long they take, in the following 4 scenarios:
5278  *
5279  *  - source: CPU1, target: CPU2 | cost1
5280  *  - source: CPU2, target: CPU1 | cost2
5281  *  - source: CPU1, target: CPU1 | cost3
5282  *  - source: CPU2, target: CPU2 | cost4
5283  *
5284  * We then calculate the cost3+cost4-cost1-cost2 difference - this is
5285  * the cost of migration.
5286  *
5287  * We then start off from a small buffer-size and iterate up to larger
5288  * buffer sizes, in 5% steps - measuring each buffer-size separately, and
5289  * doing a maximum search for the cost. (The maximum cost for a migration
5290  * normally occurs when the working set size is around the effective cache
5291  * size.)
5292  */
5293 #define SEARCH_SCOPE            2
5294 #define MIN_CACHE_SIZE          (64*1024U)
5295 #define DEFAULT_CACHE_SIZE      (5*1024*1024U)
5296 #define ITERATIONS              1
5297 #define SIZE_THRESH             130
5298 #define COST_THRESH             130
5299
5300 /*
5301  * The migration cost is a function of 'domain distance'. Domain
5302  * distance is the number of steps a CPU has to iterate down its
5303  * domain tree to share a domain with the other CPU. The farther
5304  * two CPUs are from each other, the larger the distance gets.
5305  *
5306  * Note that we use the distance only to cache measurement results,
5307  * the distance value is not used numerically otherwise. When two
5308  * CPUs have the same distance it is assumed that the migration
5309  * cost is the same. (this is a simplification but quite practical)
5310  */
5311 #define MAX_DOMAIN_DISTANCE 32
5312
5313 static unsigned long long migration_cost[MAX_DOMAIN_DISTANCE] =
5314                 { [ 0 ... MAX_DOMAIN_DISTANCE-1 ] =
5315 /*
5316  * Architectures may override the migration cost and thus avoid
5317  * boot-time calibration. Unit is nanoseconds. Mostly useful for
5318  * virtualized hardware:
5319  */
5320 #ifdef CONFIG_DEFAULT_MIGRATION_COST
5321                         CONFIG_DEFAULT_MIGRATION_COST
5322 #else
5323                         -1LL
5324 #endif
5325 };
5326
5327 /*
5328  * Allow override of migration cost - in units of microseconds.
5329  * E.g. migration_cost=1000,2000,3000 will set up a level-1 cost
5330  * of 1 msec, level-2 cost of 2 msecs and level3 cost of 3 msecs:
5331  */
5332 static int __init migration_cost_setup(char *str)
5333 {
5334         int ints[MAX_DOMAIN_DISTANCE+1], i;
5335
5336         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5337
5338         printk("#ints: %d\n", ints[0]);
5339         for (i = 1; i <= ints[0]; i++) {
5340                 migration_cost[i-1] = (unsigned long long)ints[i]*1000;
5341                 printk("migration_cost[%d]: %Ld\n", i-1, migration_cost[i-1]);
5342         }
5343         return 1;
5344 }
5345
5346 __setup ("migration_cost=", migration_cost_setup);
5347
5348 /*
5349  * Global multiplier (divisor) for migration-cutoff values,
5350  * in percentiles. E.g. use a value of 150 to get 1.5 times
5351  * longer cache-hot cutoff times.
5352  *
5353  * (We scale it from 100 to 128 to long long handling easier.)
5354  */
5355
5356 #define MIGRATION_FACTOR_SCALE 128
5357
5358 static unsigned int migration_factor = MIGRATION_FACTOR_SCALE;
5359
5360 static int __init setup_migration_factor(char *str)
5361 {
5362         get_option(&str, &migration_factor);
5363         migration_factor = migration_factor * MIGRATION_FACTOR_SCALE / 100;
5364         return 1;
5365 }
5366
5367 __setup("migration_factor=", setup_migration_factor);
5368
5369 /*
5370  * Estimated distance of two CPUs, measured via the number of domains
5371  * we have to pass for the two CPUs to be in the same span:
5372  */
5373 static unsigned long domain_distance(int cpu1, int cpu2)
5374 {
5375         unsigned long distance = 0;
5376         struct sched_domain *sd;
5377
5378         for_each_domain(cpu1, sd) {
5379                 WARN_ON(!cpu_isset(cpu1, sd->span));
5380                 if (cpu_isset(cpu2, sd->span))
5381                         return distance;
5382                 distance++;
5383         }
5384         if (distance >= MAX_DOMAIN_DISTANCE) {
5385                 WARN_ON(1);
5386                 distance = MAX_DOMAIN_DISTANCE-1;
5387         }
5388
5389         return distance;
5390 }
5391
5392 static unsigned int migration_debug;
5393
5394 static int __init setup_migration_debug(char *str)
5395 {
5396         get_option(&str, &migration_debug);
5397         return 1;
5398 }
5399
5400 __setup("migration_debug=", setup_migration_debug);
5401
5402 /*
5403  * Maximum cache-size that the scheduler should try to measure.
5404  * Architectures with larger caches should tune this up during
5405  * bootup. Gets used in the domain-setup code (i.e. during SMP
5406  * bootup).
5407  */
5408 unsigned int max_cache_size;
5409
5410 static int __init setup_max_cache_size(char *str)
5411 {
5412         get_option(&str, &max_cache_size);
5413         return 1;
5414 }
5415
5416 __setup("max_cache_size=", setup_max_cache_size);
5417
5418 /*
5419  * Dirty a big buffer in a hard-to-predict (for the L2 cache) way. This
5420  * is the operation that is timed, so we try to generate unpredictable
5421  * cachemisses that still end up filling the L2 cache:
5422  */
5423 static void touch_cache(void *__cache, unsigned long __size)
5424 {
5425         unsigned long size = __size/sizeof(long), chunk1 = size/3,
5426                         chunk2 = 2*size/3;
5427         unsigned long *cache = __cache;
5428         int i;
5429
5430         for (i = 0; i < size/6; i += 8) {
5431                 switch (i % 6) {
5432                         case 0: cache[i]++;
5433                         case 1: cache[size-1-i]++;
5434                         case 2: cache[chunk1-i]++;
5435                         case 3: cache[chunk1+i]++;
5436                         case 4: cache[chunk2-i]++;
5437                         case 5: cache[chunk2+i]++;
5438                 }
5439         }
5440 }
5441
5442 /*
5443  * Measure the cache-cost of one task migration. Returns in units of nsec.
5444  */
5445 static unsigned long long measure_one(void *cache, unsigned long size,
5446                                       int source, int target)
5447 {
5448         cpumask_t mask, saved_mask;
5449         unsigned long long t0, t1, t2, t3, cost;
5450
5451         saved_mask = current->cpus_allowed;
5452
5453         /*
5454          * Flush source caches to RAM and invalidate them:
5455          */
5456         sched_cacheflush();
5457
5458         /*
5459          * Migrate to the source CPU:
5460          */
5461         mask = cpumask_of_cpu(source);
5462         set_cpus_allowed(current, mask);
5463         WARN_ON(smp_processor_id() != source);
5464
5465         /*
5466          * Dirty the working set:
5467          */
5468         t0 = sched_clock();
5469         touch_cache(cache, size);
5470         t1 = sched_clock();
5471
5472         /*
5473          * Migrate to the target CPU, dirty the L2 cache and access
5474          * the shared buffer. (which represents the working set
5475          * of a migrated task.)
5476          */
5477         mask = cpumask_of_cpu(target);
5478         set_cpus_allowed(current, mask);
5479         WARN_ON(smp_processor_id() != target);
5480
5481         t2 = sched_clock();
5482         touch_cache(cache, size);
5483         t3 = sched_clock();
5484
5485         cost = t1-t0 + t3-t2;
5486
5487         if (migration_debug >= 2)
5488                 printk("[%d->%d]: %8Ld %8Ld %8Ld => %10Ld.\n",
5489                         source, target, t1-t0, t1-t0, t3-t2, cost);
5490         /*
5491          * Flush target caches to RAM and invalidate them:
5492          */
5493         sched_cacheflush();
5494
5495         set_cpus_allowed(current, saved_mask);
5496
5497         return cost;
5498 }
5499
5500 /*
5501  * Measure a series of task migrations and return the average
5502  * result. Since this code runs early during bootup the system
5503  * is 'undisturbed' and the average latency makes sense.
5504  *
5505  * The algorithm in essence auto-detects the relevant cache-size,
5506  * so it will properly detect different cachesizes for different
5507  * cache-hierarchies, depending on how the CPUs are connected.
5508  *
5509  * Architectures can prime the upper limit of the search range via
5510  * max_cache_size, otherwise the search range defaults to 20MB...64K.
5511  */
5512 static unsigned long long
5513 measure_cost(int cpu1, int cpu2, void *cache, unsigned int size)
5514 {
5515         unsigned long long cost1, cost2;
5516         int i;
5517
5518         /*
5519          * Measure the migration cost of 'size' bytes, over an
5520          * average of 10 runs:
5521          *
5522          * (We perturb the cache size by a small (0..4k)
5523          *  value to compensate size/alignment related artifacts.
5524          *  We also subtract the cost of the operation done on
5525          *  the same CPU.)
5526          */
5527         cost1 = 0;
5528
5529         /*
5530          * dry run, to make sure we start off cache-cold on cpu1,
5531          * and to get any vmalloc pagefaults in advance:
5532          */
5533         measure_one(cache, size, cpu1, cpu2);
5534         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
5535                 cost1 += measure_one(cache, size - i*1024, cpu1, cpu2);
5536
5537         measure_one(cache, size, cpu2, cpu1);
5538         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
5539                 cost1 += measure_one(cache, size - i*1024, cpu2, cpu1);
5540
5541         /*
5542          * (We measure the non-migrating [cached] cost on both
5543          *  cpu1 and cpu2, to handle CPUs with different speeds)
5544          */
5545         cost2 = 0;
5546
5547         measure_one(cache, size, cpu1, cpu1);
5548         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
5549                 cost2 += measure_one(cache, size - i*1024, cpu1, cpu1);
5550
5551         measure_one(cache, size, cpu2, cpu2);
5552         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
5553                 cost2 += measure_one(cache, size - i*1024, cpu2, cpu2);
5554
5555         /*
5556          * Get the per-iteration migration cost:
5557          */
5558         do_div(cost1, 2*ITERATIONS);
5559         do_div(cost2, 2*ITERATIONS);
5560
5561         return cost1 - cost2;
5562 }
5563
5564 static unsigned long long measure_migration_cost(int cpu1, int cpu2)
5565 {
5566         unsigned long long max_cost = 0, fluct = 0, avg_fluct = 0;
5567         unsigned int max_size, size, size_found = 0;
5568         long long cost = 0, prev_cost;
5569         void *cache;
5570
5571         /*
5572          * Search from max_cache_size*5 down to 64K - the real relevant
5573          * cachesize has to lie somewhere inbetween.
5574          */
5575         if (max_cache_size) {
5576                 max_size = max(max_cache_size * SEARCH_SCOPE, MIN_CACHE_SIZE);
5577                 size = max(max_cache_size / SEARCH_SCOPE, MIN_CACHE_SIZE);
5578         } else {
5579                 /*
5580                  * Since we have no estimation about the relevant
5581                  * search range
5582                  */
5583                 max_size = DEFAULT_CACHE_SIZE * SEARCH_SCOPE;
5584                 size = MIN_CACHE_SIZE;
5585         }
5586
5587         if (!cpu_online(cpu1) || !cpu_online(cpu2)) {
5588                 printk("cpu %d and %d not both online!\n", cpu1, cpu2);
5589                 return 0;
5590         }
5591
5592         /*
5593          * Allocate the working set:
5594          */
5595         cache = vmalloc(max_size);
5596         if (!cache) {
5597                 printk("could not vmalloc %d bytes for cache!\n", 2*max_size);
5598                 return 1000000; // return 1 msec on very small boxen
5599         }
5600
5601         while (size <= max_size) {
5602                 prev_cost = cost;
5603                 cost = measure_cost(cpu1, cpu2, cache, size);
5604
5605                 /*
5606                  * Update the max:
5607                  */
5608                 if (cost > 0) {
5609                         if (max_cost < cost) {
5610                                 max_cost = cost;
5611                                 size_found = size;
5612                         }
5613                 }
5614                 /*
5615                  * Calculate average fluctuation, we use this to prevent
5616                  * noise from triggering an early break out of the loop:
5617                  */
5618                 fluct = abs(cost - prev_cost);
5619                 avg_fluct = (avg_fluct + fluct)/2;
5620
5621                 if (migration_debug)
5622                         printk("-> [%d][%d][%7d] %3ld.%ld [%3ld.%ld] (%ld): (%8Ld %8Ld)\n",
5623                                 cpu1, cpu2, size,
5624                                 (long)cost / 1000000,
5625                                 ((long)cost / 100000) % 10,
5626                                 (long)max_cost / 1000000,
5627                                 ((long)max_cost / 100000) % 10,
5628                                 domain_distance(cpu1, cpu2),
5629                                 cost, avg_fluct);
5630
5631                 /*
5632                  * If we iterated at least 20% past the previous maximum,
5633                  * and the cost has dropped by more than 20% already,
5634                  * (taking fluctuations into account) then we assume to
5635                  * have found the maximum and break out of the loop early:
5636                  */
5637                 if (size_found && (size*100 > size_found*SIZE_THRESH))
5638                         if (cost+avg_fluct <= 0 ||
5639                                 max_cost*100 > (cost+avg_fluct)*COST_THRESH) {
5640
5641                                 if (migration_debug)
5642                                         printk("-> found max.\n");
5643                                 break;
5644                         }
5645                 /*
5646                  * Increase the cachesize in 10% steps:
5647                  */
5648                 size = size * 10 / 9;
5649         }
5650
5651         if (migration_debug)
5652                 printk("[%d][%d] working set size found: %d, cost: %Ld\n",
5653                         cpu1, cpu2, size_found, max_cost);
5654
5655         vfree(cache);
5656
5657         /*
5658          * A task is considered 'cache cold' if at least 2 times
5659          * the worst-case cost of migration has passed.
5660          *
5661          * (this limit is only listened to if the load-balancing
5662          * situation is 'nice' - if there is a large imbalance we
5663          * ignore it for the sake of CPU utilization and
5664          * processing fairness.)
5665          */
5666         return 2 * max_cost * migration_factor / MIGRATION_FACTOR_SCALE;
5667 }
5668
5669 static void calibrate_migration_costs(const cpumask_t *cpu_map)
5670 {
5671         int cpu1 = -1, cpu2 = -1, cpu, orig_cpu = raw_smp_processor_id();
5672         unsigned long j0, j1, distance, max_distance = 0;
5673         struct sched_domain *sd;
5674
5675         j0 = jiffies;
5676
5677         /*
5678          * First pass - calculate the cacheflush times:
5679          */
5680         for_each_cpu_mask(cpu1, *cpu_map) {
5681                 for_each_cpu_mask(cpu2, *cpu_map) {
5682                         if (cpu1 == cpu2)
5683                                 continue;
5684                         distance = domain_distance(cpu1, cpu2);
5685                         max_distance = max(max_distance, distance);
5686                         /*
5687                          * No result cached yet?
5688                          */
5689                         if (migration_cost[distance] == -1LL)
5690                                 migration_cost[distance] =
5691                                         measure_migration_cost(cpu1, cpu2);
5692                 }
5693         }
5694         /*
5695          * Second pass - update the sched domain hierarchy with
5696          * the new cache-hot-time estimations:
5697          */
5698         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
5699                 distance = 0;
5700                 for_each_domain(cpu, sd) {
5701                         sd->cache_hot_time = migration_cost[distance];
5702                         distance++;
5703                 }
5704         }
5705         /*
5706          * Print the matrix:
5707          */
5708         if (migration_debug)
5709                 printk("migration: max_cache_size: %d, cpu: %d MHz:\n",
5710                         max_cache_size,
5711 #ifdef CONFIG_X86
5712                         cpu_khz/1000
5713 #else
5714                         -1
5715 #endif
5716                 );
5717         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
5718                 printk("migration_cost=");
5719                 for (distance = 0; distance <= max_distance; distance++) {
5720                         if (distance)
5721                                 printk(",");
5722                         printk("%ld", (long)migration_cost[distance] / 1000);
5723                 }
5724                 printk("\n");
5725         }
5726         j1 = jiffies;
5727         if (migration_debug)
5728                 printk("migration: %ld seconds\n", (j1-j0)/HZ);
5729
5730         /*
5731          * Move back to the original CPU. NUMA-Q gets confused
5732          * if we migrate to another quad during bootup.
5733          */
5734         if (raw_smp_processor_id() != orig_cpu) {
5735                 cpumask_t mask = cpumask_of_cpu(orig_cpu),
5736                         saved_mask = current->cpus_allowed;
5737
5738                 set_cpus_allowed(current, mask);
5739                 set_cpus_allowed(current, saved_mask);
5740         }
5741 }
5742
5743 #ifdef CONFIG_NUMA
5744
5745 /**
5746  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5747  * @node: node whose sched_domain we're building
5748  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5749  *
5750  * Find the next node to include in a given scheduling domain.  Simply
5751  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5752  *
5753  * Should use nodemask_t.
5754  */
5755 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
5756 {
5757         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
5758
5759         min_val = INT_MAX;
5760
5761         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5762                 /* Start at @node */
5763                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
5764
5765                 if (!nr_cpus_node(n))
5766                         continue;
5767
5768                 /* Skip already used nodes */
5769                 if (test_bit(n, used_nodes))
5770                         continue;
5771
5772                 /* Simple min distance search */
5773                 val = node_distance(node, n);
5774
5775                 if (val < min_val) {
5776                         min_val = val;
5777                         best_node = n;
5778                 }
5779         }
5780
5781         set_bit(best_node, used_nodes);
5782         return best_node;
5783 }
5784
5785 /**
5786  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5787  * @node: node whose cpumask we're constructing
5788  * @size: number of nodes to include in this span
5789  *
5790  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span.  It
5791  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5792  * out optimally.
5793  */
5794 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
5795 {
5796         int i;
5797         cpumask_t span, nodemask;
5798         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5799
5800         cpus_clear(span);
5801         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5802
5803         nodemask = node_to_cpumask(node);
5804         cpus_or(span, span, nodemask);
5805         set_bit(node, used_nodes);
5806
5807         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5808                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
5809                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
5810                 cpus_or(span, span, nodemask);
5811         }
5812
5813         return span;
5814 }
5815 #endif
5816
5817 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5818 /*
5819  * At the moment, CONFIG_SCHED_SMT is never defined, but leave it in so we
5820  * can switch it on easily if needed.
5821  */
5822 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5823 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
5824 static struct sched_group sched_group_cpus[NR_CPUS];
5825 static int cpu_to_cpu_group(int cpu)
5826 {
5827         return cpu;
5828 }
5829 #endif
5830
5831 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5832 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
5833 static struct sched_group *sched_group_core_bycpu[NR_CPUS];
5834 #endif
5835
5836 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5837 static int cpu_to_core_group(int cpu)
5838 {
5839         return first_cpu(cpu_sibling_map[cpu]);
5840 }
5841 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
5842 static int cpu_to_core_group(int cpu)
5843 {
5844         return cpu;
5845 }
5846 #endif
5847
5848 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
5849 static struct sched_group *sched_group_phys_bycpu[NR_CPUS];
5850 static int cpu_to_phys_group(int cpu)
5851 {
5852 #if defined(CONFIG_SCHED_MC)
5853         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
5854         return first_cpu(mask);
5855 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5856         return first_cpu(cpu_sibling_map[cpu]);
5857 #else
5858         return cpu;
5859 #endif
5860 }
5861
5862 #ifdef CONFIG_NUMA
5863 /*
5864  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
5865  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
5866  * gets dynamically allocated.
5867  */
5868 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
5869 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
5870
5871 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
5872 static struct sched_group *sched_group_allnodes_bycpu[NR_CPUS];
5873
5874 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu)
5875 {
5876         return cpu_to_node(cpu);
5877 }
5878 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
5879 {
5880         struct sched_group *sg = group_head;
5881         int j;
5882
5883         if (!sg)
5884                 return;
5885 next_sg:
5886         for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
5887                 struct sched_domain *sd;
5888
5889                 sd = &per_cpu(phys_domains, j);
5890                 if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
5891                         /*
5892                          * Only add "power" once for each
5893                          * physical package.
5894                          */
5895                         continue;
5896                 }
5897
5898                 sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
5899         }
5900         sg = sg->next;
5901         if (sg != group_head)
5902                 goto next_sg;
5903 }
5904 #endif
5905
5906 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
5907 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5908 {
5909         int cpu;
5910 #ifdef CONFIG_NUMA
5911         int i;
5912
5913         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
5914                 struct sched_group *sched_group_allnodes
5915                         = sched_group_allnodes_bycpu[cpu];
5916                 struct sched_group **sched_group_nodes
5917                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
5918
5919                 if (sched_group_allnodes) {
5920                         kfree(sched_group_allnodes);
5921                         sched_group_allnodes_bycpu[cpu] = NULL;
5922                 }
5923
5924                 if (!sched_group_nodes)
5925                         continue;
5926
5927                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5928                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
5929                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
5930
5931                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5932                         if (cpus_empty(nodemask))
5933                                 continue;
5934
5935                         if (sg == NULL)
5936                                 continue;
5937                         sg = sg->next;
5938 next_sg:
5939                         oldsg = sg;
5940                         sg = sg->next;
5941                         kfree(oldsg);
5942                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
5943                                 goto next_sg;
5944                 }
5945                 kfree(sched_group_nodes);
5946                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
5947         }
5948 #endif
5949         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
5950                 if (sched_group_phys_bycpu[cpu]) {
5951                         kfree(sched_group_phys_bycpu[cpu]);
5952                         sched_group_phys_bycpu[cpu] = NULL;
5953                 }
5954 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5955                 if (sched_group_core_bycpu[cpu]) {
5956                         kfree(sched_group_core_bycpu[cpu]);
5957                         sched_group_core_bycpu[cpu] = NULL;
5958                 }
5959 #endif
5960         }
5961 }
5962
5963 /*
5964  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
5965  * to the individual cpus
5966  */
5967 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
5968 {
5969         int i;
5970         struct sched_group *sched_group_phys = NULL;
5971 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5972         struct sched_group *sched_group_core = NULL;
5973 #endif
5974 #ifdef CONFIG_NUMA
5975         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
5976         struct sched_group *sched_group_allnodes = NULL;
5977
5978         /*
5979          * Allocate the per-node list of sched groups
5980          */
5981         sched_group_nodes = kzalloc(sizeof(struct sched_group*)*MAX_NUMNODES,
5982                                            GFP_KERNEL);
5983         if (!sched_group_nodes) {
5984                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
5985                 return -ENOMEM;
5986         }
5987         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
5988 #endif
5989
5990         /*
5991          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
5992          */
5993         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
5994                 int group;
5995                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
5996                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
5997
5998                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5999
6000 #ifdef CONFIG_NUMA
6001                 if (cpus_weight(*cpu_map)
6002                                 > SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6003                         if (!sched_group_allnodes) {
6004                                 sched_group_allnodes
6005                                         = kmalloc(sizeof(struct sched_group)
6006                                                         * MAX_NUMNODES,
6007                                                   GFP_KERNEL);
6008                                 if (!sched_group_allnodes) {
6009                                         printk(KERN_WARNING
6010                                         "Can not alloc allnodes sched group\n");
6011                                         goto error;
6012                                 }
6013                                 sched_group_allnodes_bycpu[i]
6014                                                 = sched_group_allnodes;
6015                         }
6016                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6017                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6018                         sd->span = *cpu_map;
6019                         group = cpu_to_allnodes_group(i);
6020                         sd->groups = &sched_group_allnodes[group];
6021                         p = sd;
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                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6030 #endif
6031
6032                 if (!sched_group_phys) {
6033                         sched_group_phys
6034                                 = kmalloc(sizeof(struct sched_group) * NR_CPUS,
6035                                           GFP_KERNEL);
6036                         if (!sched_group_phys) {
6037                                 printk (KERN_WARNING "Can not alloc phys sched"
6038                                                      "group\n");
6039                                 goto error;
6040                         }
6041                         sched_group_phys_bycpu[i] = sched_group_phys;
6042                 }
6043
6044                 p = sd;
6045                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6046                 group = cpu_to_phys_group(i);
6047                 *sd = SD_CPU_INIT;
6048                 sd->span = nodemask;
6049                 sd->parent = p;
6050                 sd->groups = &sched_group_phys[group];
6051
6052 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6053                 if (!sched_group_core) {
6054                         sched_group_core
6055                                 = kmalloc(sizeof(struct sched_group) * NR_CPUS,
6056                                           GFP_KERNEL);
6057                         if (!sched_group_core) {
6058                                 printk (KERN_WARNING "Can not alloc core sched"
6059                                                      "group\n");
6060                                 goto error;
6061                         }
6062                         sched_group_core_bycpu[i] = sched_group_core;
6063                 }
6064
6065                 p = sd;
6066                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6067                 group = cpu_to_core_group(i);
6068                 *sd = SD_MC_INIT;
6069                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6070                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6071                 sd->parent = p;
6072                 sd->groups = &sched_group_core[group];
6073 #endif
6074
6075 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6076                 p = sd;
6077                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6078                 group = cpu_to_cpu_group(i);
6079                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6080                 sd->span = cpu_sibling_map[i];
6081                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6082                 sd->parent = p;
6083                 sd->groups = &sched_group_cpus[group];
6084 #endif
6085         }
6086
6087 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6088         /* Set up CPU (sibling) groups */
6089         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6090                 cpumask_t this_sibling_map = cpu_sibling_map[i];
6091                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6092                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6093                         continue;
6094
6095                 init_sched_build_groups(sched_group_cpus, this_sibling_map,
6096                                                 &cpu_to_cpu_group);
6097         }
6098 #endif
6099
6100 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6101         /* Set up multi-core groups */
6102         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6103                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6104                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6105                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6106                         continue;
6107                 init_sched_build_groups(sched_group_core, this_core_map,
6108                                         &cpu_to_core_group);
6109         }
6110 #endif
6111
6112
6113         /* Set up physical groups */
6114         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6115                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6116
6117                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6118                 if (cpus_empty(nodemask))
6119                         continue;
6120
6121                 init_sched_build_groups(sched_group_phys, nodemask,
6122                                                 &cpu_to_phys_group);
6123         }
6124
6125 #ifdef CONFIG_NUMA
6126         /* Set up node groups */
6127         if (sched_group_allnodes)
6128                 init_sched_build_groups(sched_group_allnodes, *cpu_map,
6129                                         &cpu_to_allnodes_group);
6130
6131         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6132                 /* Set up node groups */
6133                 struct sched_group *sg, *prev;
6134                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6135                 cpumask_t domainspan;
6136                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6137                 int j;
6138
6139                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6140                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6141                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6142                         continue;
6143                 }
6144
6145                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6146                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6147
6148                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6149                 if (!sg) {
6150                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6151                                 "node %d\n", i);
6152                         goto error;
6153                 }
6154                 sched_group_nodes[i] = sg;
6155                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6156                         struct sched_domain *sd;
6157                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6158                         sd->groups = sg;
6159                 }
6160                 sg->cpu_power = 0;
6161                 sg->cpumask = nodemask;
6162                 sg->next = sg;
6163                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6164                 prev = sg;
6165
6166                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6167                         cpumask_t tmp, notcovered;
6168                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6169
6170                         cpus_complement(notcovered, covered);
6171                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6172                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6173                         if (cpus_empty(tmp))
6174                                 break;
6175
6176                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6177                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6178                         if (cpus_empty(tmp))
6179                                 continue;
6180
6181                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6182                                           GFP_KERNEL, i);
6183                         if (!sg) {
6184                                 printk(KERN_WARNING
6185                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6186                                 goto error;
6187                         }
6188                         sg->cpu_power = 0;
6189                         sg->cpumask = tmp;
6190                         sg->next = prev->next;
6191                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6192                         prev->next = sg;
6193                         prev = sg;
6194                 }
6195         }
6196 #endif
6197
6198         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6199 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6200         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6201                 struct sched_domain *sd;
6202                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6203                 sd->groups->cpu_power = SCHED_LOAD_SCALE;
6204         }
6205 #endif
6206 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6207         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6208                 int power;
6209                 struct sched_domain *sd;
6210                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6211                 if (sched_smt_power_savings)
6212                         power = SCHED_LOAD_SCALE * cpus_weight(sd->groups->cpumask);
6213                 else
6214                         power = SCHED_LOAD_SCALE + (cpus_weight(sd->groups->cpumask)-1)
6215                                             * SCHED_LOAD_SCALE / 10;
6216                 sd->groups->cpu_power = power;
6217         }
6218 #endif
6219
6220         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6221                 struct sched_domain *sd;
6222 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6223                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6224                 if (i != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6225                         continue;
6226
6227                 sd->groups->cpu_power = 0;
6228                 if (sched_mc_power_savings || sched_smt_power_savings) {
6229                         int j;
6230
6231                         for_each_cpu_mask(j, sd->groups->cpumask) {
6232                                 struct sched_domain *sd1;
6233                                 sd1 = &per_cpu(core_domains, j);
6234                                 /*
6235                                  * for each core we will add once
6236                                  * to the group in physical domain
6237                                  */
6238                                 if (j != first_cpu(sd1->groups->cpumask))
6239                                         continue;
6240
6241                                 if (sched_smt_power_savings)
6242                                         sd->groups->cpu_power += sd1->groups->cpu_power;
6243                                 else
6244                                         sd->groups->cpu_power += SCHED_LOAD_SCALE;
6245                         }
6246                 } else
6247                         /*
6248                          * This has to be < 2 * SCHED_LOAD_SCALE
6249                          * Lets keep it SCHED_LOAD_SCALE, so that
6250                          * while calculating NUMA group's cpu_power
6251                          * we can simply do
6252                          *  numa_group->cpu_power += phys_group->cpu_power;
6253                          *
6254                          * See "only add power once for each physical pkg"
6255                          * comment below
6256                          */
6257                         sd->groups->cpu_power = SCHED_LOAD_SCALE;
6258 #else
6259                 int power;
6260                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6261                 if (sched_smt_power_savings)
6262                         power = SCHED_LOAD_SCALE * cpus_weight(sd->groups->cpumask);
6263                 else
6264                         power = SCHED_LOAD_SCALE;
6265                 sd->groups->cpu_power = power;
6266 #endif
6267         }
6268
6269 #ifdef CONFIG_NUMA
6270         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6271                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6272
6273         init_numa_sched_groups_power(sched_group_allnodes);
6274 #endif
6275
6276         /* Attach the domains */
6277         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6278                 struct sched_domain *sd;
6279 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6280                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6281 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6282                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6283 #else
6284                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6285 #endif
6286                 cpu_attach_domain(sd, i);
6287         }
6288         /*
6289          * Tune cache-hot values:
6290          */
6291         calibrate_migration_costs(cpu_map);
6292
6293         return 0;
6294
6295 error:
6296         free_sched_groups(cpu_map);
6297         return -ENOMEM;
6298 }
6299 /*
6300  * Set up scheduler domains and groups.  Callers must hold the hotplug lock.
6301  */
6302 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6303 {
6304         cpumask_t cpu_default_map;
6305         int err;
6306
6307         /*
6308          * Setup mask for cpus without special case scheduling requirements.
6309          * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6310          * exclude other special cases in the future.
6311          */
6312         cpus_andnot(cpu_default_map, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6313
6314         err = build_sched_domains(&cpu_default_map);
6315
6316         return err;
6317 }
6318
6319 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6320 {
6321         free_sched_groups(cpu_map);
6322 }
6323
6324 /*
6325  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6326  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6327  */
6328 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6329 {
6330         int i;
6331
6332         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6333                 cpu_attach_domain(NULL, i);
6334         synchronize_sched();
6335         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6336 }
6337
6338 /*
6339  * Partition sched domains as specified by the cpumasks below.
6340  * This attaches all cpus from the cpumasks to the NULL domain,
6341  * waits for a RCU quiescent period, recalculates sched
6342  * domain information and then attaches them back to the
6343  * correct sched domains
6344  * Call with hotplug lock held
6345  */
6346 int partition_sched_domains(cpumask_t *partition1, cpumask_t *partition2)
6347 {
6348         cpumask_t change_map;
6349         int err = 0;
6350
6351         cpus_and(*partition1, *partition1, cpu_online_map);
6352         cpus_and(*partition2, *partition2, cpu_online_map);
6353         cpus_or(change_map, *partition1, *partition2);
6354
6355         /* Detach sched domains from all of the affected cpus */
6356         detach_destroy_domains(&change_map);
6357         if (!cpus_empty(*partition1))
6358                 err = build_sched_domains(partition1);
6359         if (!err && !cpus_empty(*partition2))
6360                 err = build_sched_domains(partition2);
6361
6362         return err;
6363 }
6364
6365 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6366 int arch_reinit_sched_domains(void)
6367 {
6368         int err;
6369
6370         lock_cpu_hotplug();
6371         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6372         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6373         unlock_cpu_hotplug();
6374
6375         return err;
6376 }
6377
6378 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6379 {
6380         int ret;
6381
6382         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6383                 return -EINVAL;
6384
6385         if (smt)
6386                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6387         else
6388                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6389
6390         ret = arch_reinit_sched_domains();
6391
6392         return ret ? ret : count;
6393 }
6394
6395 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6396 {
6397         int err = 0;
6398 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6399         if (smt_capable())
6400                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6401                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6402 #endif
6403 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6404         if (!err && mc_capable())
6405                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6406                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6407 #endif
6408         return err;
6409 }
6410 #endif
6411
6412 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6413 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6414 {
6415         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6416 }
6417 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev, const char *buf, size_t count)
6418 {
6419         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6420 }
6421 SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6422             sched_mc_power_savings_store);
6423 #endif
6424
6425 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6426 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6427 {
6428         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6429 }
6430 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev, const char *buf, size_t count)
6431 {
6432         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6433 }
6434 SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6435             sched_smt_power_savings_store);
6436 #endif
6437
6438
6439 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6440 /*
6441  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy.  The domains
6442  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
6443  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
6444  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
6445  */
6446 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
6447                                 unsigned long action, void *hcpu)
6448 {
6449         switch (action) {
6450         case CPU_UP_PREPARE:
6451         case CPU_DOWN_PREPARE:
6452                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6453                 return NOTIFY_OK;
6454
6455         case CPU_UP_CANCELED:
6456         case CPU_DOWN_FAILED:
6457         case CPU_ONLINE:
6458         case CPU_DEAD:
6459                 /*
6460                  * Fall through and re-initialise the domains.
6461                  */
6462                 break;
6463         default:
6464                 return NOTIFY_DONE;
6465         }
6466
6467         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
6468         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6469
6470         return NOTIFY_OK;
6471 }
6472 #endif
6473
6474 void __init sched_init_smp(void)
6475 {
6476         lock_cpu_hotplug();
6477         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6478         unlock_cpu_hotplug();
6479         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
6480         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
6481 }
6482 #else
6483 void __init sched_init_smp(void)
6484 {
6485 }
6486 #endif /* CONFIG_SMP */
6487
6488 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6489 {
6490         /* Linker adds these: start and end of __sched functions */
6491         extern char __sched_text_start[], __sched_text_end[];
6492         return in_lock_functions(addr) ||
6493                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6494                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6495 }
6496
6497 void __init sched_init(void)
6498 {
6499         runqueue_t *rq;
6500         int i, j, k;
6501
6502         for_each_possible_cpu(i) {
6503                 prio_array_t *array;
6504
6505                 rq = cpu_rq(i);
6506                 spin_lock_init(&rq->lock);
6507                 rq->nr_running = 0;
6508                 rq->active = rq->arrays;
6509                 rq->expired = rq->arrays + 1;
6510                 rq->best_expired_prio = MAX_PRIO;
6511
6512 #ifdef CONFIG_SMP
6513                 rq->sd = NULL;
6514                 for (j = 1; j < 3; j++)
6515                         rq->cpu_load[j] = 0;
6516                 rq->active_balance = 0;
6517                 rq->push_cpu = 0;
6518                 rq->migration_thread = NULL;
6519                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
6520 #endif
6521                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6522
6523                 for (j = 0; j < 2; j++) {
6524                         array = rq->arrays + j;
6525                         for (k = 0; k < MAX_PRIO; k++) {
6526                                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + k);
6527                                 __clear_bit(k, array->bitmap);
6528                         }
6529                         // delimiter for bitsearch
6530                         __set_bit(MAX_PRIO, array->bitmap);
6531                 }
6532         }
6533
6534         set_load_weight(&init_task);
6535         /*
6536          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6537          */
6538         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6539         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6540
6541         /*
6542          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6543          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6544          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6545          * when this runqueue becomes "idle".
6546          */
6547         init_idle(current, smp_processor_id());
6548 }
6549
6550 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6551 void __might_sleep(char *file, int line)
6552 {
6553 #if defined(in_atomic)
6554         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6555
6556         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
6557             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
6558                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6559                         return;
6560                 prev_jiffy = jiffies;
6561                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
6562                                 " context at %s:%d\n", file, line);
6563                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
6564                         in_atomic(), irqs_disabled());
6565                 dump_stack();
6566         }
6567 #endif
6568 }
6569 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6570 #endif
6571
6572 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6573 void normalize_rt_tasks(void)
6574 {
6575         struct task_struct *p;
6576         prio_array_t *array;
6577         unsigned long flags;
6578         runqueue_t *rq;
6579
6580         read_lock_irq(&tasklist_lock);
6581         for_each_process(p) {
6582                 if (!rt_task(p))
6583                         continue;
6584
6585                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6586
6587                 array = p->array;
6588                 if (array)
6589                         deactivate_task(p, task_rq(p));
6590                 __setscheduler(p, SCHED_NORMAL, 0);
6591                 if (array) {
6592                         __activate_task(p, task_rq(p));
6593                         resched_task(rq->curr);
6594                 }
6595
6596                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6597         }
6598         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
6599 }
6600
6601 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6602
6603 #ifdef CONFIG_IA64
6604 /*
6605  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
6606  *
6607  * They can only be called when the whole system has been
6608  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6609  * activity can take place. Using them for anything else would
6610  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6611  * under any other configuration.
6612  */
6613
6614 /**
6615  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6616  * @cpu: the processor in question.
6617  *
6618  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6619  */
6620 task_t *curr_task(int cpu)
6621 {
6622         return cpu_curr(cpu);
6623 }
6624
6625 /**
6626  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6627  * @cpu: the processor in question.
6628  * @p: the task pointer to set.
6629  *
6630  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6631  * are serviced on a separate stack.  It allows the architecture to switch the
6632  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner.  This function
6633  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6634  * and caller must save the original value of the current task (see
6635  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6636  * re-starting the system.
6637  *
6638  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6639  */
6640 void set_curr_task(int cpu, task_t *p)
6641 {
6642         cpu_curr(cpu) = p;
6643 }
6644
6645 #endif