Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/mingo/linux-2.6-sched
[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  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  */
26
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/module.h>
29 #include <linux/nmi.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/uaccess.h>
32 #include <linux/highmem.h>
33 #include <linux/smp_lock.h>
34 #include <asm/mmu_context.h>
35 #include <linux/interrupt.h>
36 #include <linux/capability.h>
37 #include <linux/completion.h>
38 #include <linux/kernel_stat.h>
39 #include <linux/debug_locks.h>
40 #include <linux/security.h>
41 #include <linux/notifier.h>
42 #include <linux/profile.h>
43 #include <linux/freezer.h>
44 #include <linux/vmalloc.h>
45 #include <linux/blkdev.h>
46 #include <linux/delay.h>
47 #include <linux/smp.h>
48 #include <linux/threads.h>
49 #include <linux/timer.h>
50 #include <linux/rcupdate.h>
51 #include <linux/cpu.h>
52 #include <linux/cpuset.h>
53 #include <linux/percpu.h>
54 #include <linux/kthread.h>
55 #include <linux/seq_file.h>
56 #include <linux/sysctl.h>
57 #include <linux/syscalls.h>
58 #include <linux/times.h>
59 #include <linux/tsacct_kern.h>
60 #include <linux/kprobes.h>
61 #include <linux/delayacct.h>
62 #include <linux/reciprocal_div.h>
63 #include <linux/unistd.h>
64
65 #include <asm/tlb.h>
66
67 /*
68  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
69  * This is default implementation.
70  * Architectures and sub-architectures can override this.
71  */
72 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
73 {
74         return (unsigned long long)jiffies * (1000000000 / HZ);
75 }
76
77 /*
78  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
79  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
80  * and back.
81  */
82 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
83 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
84 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
85
86 /*
87  * 'User priority' is the nice value converted to something we
88  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
89  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
90  */
91 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
92 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
93 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
94
95 /*
96  * Some helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
97  */
98 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((TIME) / (1000000000 / HZ))
99 #define JIFFIES_TO_NS(TIME)     ((TIME) * (1000000000 / HZ))
100
101 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
102 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
103
104 /*
105  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
106  *
107  * Minimum timeslice is 5 msecs (or 1 jiffy, whichever is larger),
108  * default timeslice is 100 msecs, maximum timeslice is 800 msecs.
109  * Timeslices get refilled after they expire.
110  */
111 #define MIN_TIMESLICE           max(5 * HZ / 1000, 1)
112 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
113
114 #ifdef CONFIG_SMP
115 /*
116  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
117  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
118  */
119 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
120 {
121         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
122 }
123
124 /*
125  * Each time a sched group cpu_power is changed,
126  * we must compute its reciprocal value
127  */
128 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
129 {
130         sg->__cpu_power += val;
131         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
132 }
133 #endif
134
135 #define SCALE_PRIO(x, prio) \
136         max(x * (MAX_PRIO - prio) / (MAX_USER_PRIO / 2), MIN_TIMESLICE)
137
138 /*
139  * static_prio_timeslice() scales user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
140  * to time slice values: [800ms ... 100ms ... 5ms]
141  */
142 static unsigned int static_prio_timeslice(int static_prio)
143 {
144         if (static_prio == NICE_TO_PRIO(19))
145                 return 1;
146
147         if (static_prio < NICE_TO_PRIO(0))
148                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE * 4, static_prio);
149         else
150                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE, static_prio);
151 }
152
153 static inline int rt_policy(int policy)
154 {
155         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
156                 return 1;
157         return 0;
158 }
159
160 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
161 {
162         return rt_policy(p->policy);
163 }
164
165 /*
166  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
167  */
168 struct rt_prio_array {
169         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
170         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
171 };
172
173 struct load_stat {
174         struct load_weight load;
175         u64 load_update_start, load_update_last;
176         unsigned long delta_fair, delta_exec, delta_stat;
177 };
178
179 /* CFS-related fields in a runqueue */
180 struct cfs_rq {
181         struct load_weight load;
182         unsigned long nr_running;
183
184         s64 fair_clock;
185         u64 exec_clock;
186         s64 wait_runtime;
187         u64 sleeper_bonus;
188         unsigned long wait_runtime_overruns, wait_runtime_underruns;
189
190         struct rb_root tasks_timeline;
191         struct rb_node *rb_leftmost;
192         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
193 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
194         /* 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
195          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
196          */
197         struct sched_entity *curr;
198         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
199
200         /* leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
201          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
202          * (like users, containers etc.)
203          *
204          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
205          * list is used during load balance.
206          */
207         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* Better name : task_cfs_rq_list? */
208 #endif
209 };
210
211 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
212 struct rt_rq {
213         struct rt_prio_array active;
214         int rt_load_balance_idx;
215         struct list_head *rt_load_balance_head, *rt_load_balance_curr;
216 };
217
218 /*
219  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
220  *
221  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
222  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
223  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
224  */
225 struct rq {
226         spinlock_t lock;        /* runqueue lock */
227
228         /*
229          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
230          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
231          */
232         unsigned long nr_running;
233         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
234         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
235         unsigned char idle_at_tick;
236 #ifdef CONFIG_NO_HZ
237         unsigned char in_nohz_recently;
238 #endif
239         struct load_stat ls;    /* capture load from *all* tasks on this cpu */
240         unsigned long nr_load_updates;
241         u64 nr_switches;
242
243         struct cfs_rq cfs;
244 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
245         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* list of leaf cfs_rq on this cpu */
246 #endif
247         struct rt_rq  rt;
248
249         /*
250          * This is part of a global counter where only the total sum
251          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
252          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
253          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
254          */
255         unsigned long nr_uninterruptible;
256
257         struct task_struct *curr, *idle;
258         unsigned long next_balance;
259         struct mm_struct *prev_mm;
260
261         u64 clock, prev_clock_raw;
262         s64 clock_max_delta;
263
264         unsigned int clock_warps, clock_overflows;
265         u64 idle_clock;
266         unsigned int clock_deep_idle_events;
267         u64 tick_timestamp;
268
269         atomic_t nr_iowait;
270
271 #ifdef CONFIG_SMP
272         struct sched_domain *sd;
273
274         /* For active balancing */
275         int active_balance;
276         int push_cpu;
277         int cpu;                /* cpu of this runqueue */
278
279         struct task_struct *migration_thread;
280         struct list_head migration_queue;
281 #endif
282
283 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
284         /* latency stats */
285         struct sched_info rq_sched_info;
286
287         /* sys_sched_yield() stats */
288         unsigned long yld_exp_empty;
289         unsigned long yld_act_empty;
290         unsigned long yld_both_empty;
291         unsigned long yld_cnt;
292
293         /* schedule() stats */
294         unsigned long sched_switch;
295         unsigned long sched_cnt;
296         unsigned long sched_goidle;
297
298         /* try_to_wake_up() stats */
299         unsigned long ttwu_cnt;
300         unsigned long ttwu_local;
301 #endif
302         struct lock_class_key rq_lock_key;
303 };
304
305 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
306 static DEFINE_MUTEX(sched_hotcpu_mutex);
307
308 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
309 {
310         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
311 }
312
313 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
314 {
315 #ifdef CONFIG_SMP
316         return rq->cpu;
317 #else
318         return 0;
319 #endif
320 }
321
322 /*
323  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
324  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
325  */
326 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
327 {
328         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
329         u64 now = sched_clock();
330         s64 delta = now - prev_raw;
331         u64 clock = rq->clock;
332
333 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
334         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
335 #endif
336         /*
337          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
338          */
339         if (unlikely(delta < 0)) {
340                 clock++;
341                 rq->clock_warps++;
342         } else {
343                 /*
344                  * Catch too large forward jumps too:
345                  */
346                 if (unlikely(clock + delta > rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)) {
347                         if (clock < rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)
348                                 clock = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
349                         else
350                                 clock++;
351                         rq->clock_overflows++;
352                 } else {
353                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
354                                 rq->clock_max_delta = delta;
355                         clock += delta;
356                 }
357         }
358
359         rq->prev_clock_raw = now;
360         rq->clock = clock;
361 }
362
363 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
364 {
365         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
366                 __update_rq_clock(rq);
367 }
368
369 /*
370  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
371  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
372  *
373  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
374  * preempt-disabled sections.
375  */
376 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
377         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
378
379 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
380 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
381 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
382 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
383
384 /*
385  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
386  * clock constructed from sched_clock():
387  */
388 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
389 {
390         unsigned long long now;
391         unsigned long flags;
392         struct rq *rq;
393
394         local_irq_save(flags);
395         rq = cpu_rq(cpu);
396         update_rq_clock(rq);
397         now = rq->clock;
398         local_irq_restore(flags);
399
400         return now;
401 }
402
403 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
404 /* Change a task's ->cfs_rq if it moves across CPUs */
405 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p)
406 {
407         p->se.cfs_rq = &task_rq(p)->cfs;
408 }
409 #else
410 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p)
411 {
412 }
413 #endif
414
415 #ifndef prepare_arch_switch
416 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
417 #endif
418 #ifndef finish_arch_switch
419 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
420 #endif
421
422 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
423 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
424 {
425         return rq->curr == p;
426 }
427
428 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
429 {
430 }
431
432 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
433 {
434 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
435         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
436         rq->lock.owner = current;
437 #endif
438         /*
439          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
440          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
441          * prev into current:
442          */
443         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
444
445         spin_unlock_irq(&rq->lock);
446 }
447
448 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
449 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
450 {
451 #ifdef CONFIG_SMP
452         return p->oncpu;
453 #else
454         return rq->curr == p;
455 #endif
456 }
457
458 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
459 {
460 #ifdef CONFIG_SMP
461         /*
462          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
463          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
464          * here.
465          */
466         next->oncpu = 1;
467 #endif
468 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
469         spin_unlock_irq(&rq->lock);
470 #else
471         spin_unlock(&rq->lock);
472 #endif
473 }
474
475 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
476 {
477 #ifdef CONFIG_SMP
478         /*
479          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
480          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
481          * finished.
482          */
483         smp_wmb();
484         prev->oncpu = 0;
485 #endif
486 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
487         local_irq_enable();
488 #endif
489 }
490 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
491
492 /*
493  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
494  * Must be called interrupts disabled.
495  */
496 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
497         __acquires(rq->lock)
498 {
499         struct rq *rq;
500
501 repeat_lock_task:
502         rq = task_rq(p);
503         spin_lock(&rq->lock);
504         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
505                 spin_unlock(&rq->lock);
506                 goto repeat_lock_task;
507         }
508         return rq;
509 }
510
511 /*
512  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
513  * interrupts.  Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
514  * explicitly disabling preemption.
515  */
516 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
517         __acquires(rq->lock)
518 {
519         struct rq *rq;
520
521 repeat_lock_task:
522         local_irq_save(*flags);
523         rq = task_rq(p);
524         spin_lock(&rq->lock);
525         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
526                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
527                 goto repeat_lock_task;
528         }
529         return rq;
530 }
531
532 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
533         __releases(rq->lock)
534 {
535         spin_unlock(&rq->lock);
536 }
537
538 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
539         __releases(rq->lock)
540 {
541         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
542 }
543
544 /*
545  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
546  */
547 static inline struct rq *this_rq_lock(void)
548         __acquires(rq->lock)
549 {
550         struct rq *rq;
551
552         local_irq_disable();
553         rq = this_rq();
554         spin_lock(&rq->lock);
555
556         return rq;
557 }
558
559 /*
560  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
561  */
562 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
563 {
564         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
565
566         spin_lock(&rq->lock);
567         __update_rq_clock(rq);
568         spin_unlock(&rq->lock);
569         rq->clock_deep_idle_events++;
570 }
571 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
572
573 /*
574  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
575  */
576 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
577 {
578         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
579         u64 now = sched_clock();
580
581         rq->idle_clock += delta_ns;
582         /*
583          * Override the previous timestamp and ignore all
584          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
585          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
586          * rq clock:
587          */
588         spin_lock(&rq->lock);
589         rq->prev_clock_raw = now;
590         rq->clock += delta_ns;
591         spin_unlock(&rq->lock);
592 }
593 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
594
595 /*
596  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
597  *
598  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
599  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
600  * the target CPU.
601  */
602 #ifdef CONFIG_SMP
603
604 #ifndef tsk_is_polling
605 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
606 #endif
607
608 static void resched_task(struct task_struct *p)
609 {
610         int cpu;
611
612         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
613
614         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
615                 return;
616
617         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
618
619         cpu = task_cpu(p);
620         if (cpu == smp_processor_id())
621                 return;
622
623         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
624         smp_mb();
625         if (!tsk_is_polling(p))
626                 smp_send_reschedule(cpu);
627 }
628
629 static void resched_cpu(int cpu)
630 {
631         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
632         unsigned long flags;
633
634         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
635                 return;
636         resched_task(cpu_curr(cpu));
637         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
638 }
639 #else
640 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
641 {
642         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
643         set_tsk_need_resched(p);
644 }
645 #endif
646
647 static u64 div64_likely32(u64 divident, unsigned long divisor)
648 {
649 #if BITS_PER_LONG == 32
650         if (likely(divident <= 0xffffffffULL))
651                 return (u32)divident / divisor;
652         do_div(divident, divisor);
653
654         return divident;
655 #else
656         return divident / divisor;
657 #endif
658 }
659
660 #if BITS_PER_LONG == 32
661 # define WMULT_CONST    (~0UL)
662 #else
663 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
664 #endif
665
666 #define WMULT_SHIFT     32
667
668 /*
669  * Shift right and round:
670  */
671 #define RSR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
672
673 static unsigned long
674 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
675                 struct load_weight *lw)
676 {
677         u64 tmp;
678
679         if (unlikely(!lw->inv_weight))
680                 lw->inv_weight = (WMULT_CONST - lw->weight/2) / lw->weight + 1;
681
682         tmp = (u64)delta_exec * weight;
683         /*
684          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
685          */
686         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
687                 tmp = RSR(RSR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
688                         WMULT_SHIFT/2);
689         else
690                 tmp = RSR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
691
692         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
693 }
694
695 static inline unsigned long
696 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
697 {
698         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
699 }
700
701 static void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
702 {
703         lw->weight += inc;
704         lw->inv_weight = 0;
705 }
706
707 static void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
708 {
709         lw->weight -= dec;
710         lw->inv_weight = 0;
711 }
712
713 /*
714  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
715  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
716  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
717  * scheduling class and "nice" value.  For SCHED_NORMAL tasks this is just a
718  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
719  * slice expiry etc.
720  */
721
722 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
723 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
724
725 /*
726  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
727  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
728  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
729  * that remained on nice 0.
730  *
731  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
732  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
733  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
734  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
735  * the relative distance between them is ~25%.)
736  */
737 static const int prio_to_weight[40] = {
738  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
739  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
740  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
741  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
742  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
743  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
744  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
745  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
746 };
747
748 /*
749  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
750  *
751  * In cases where the weight does not change often, we can use the
752  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
753  * into multiplications:
754  */
755 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
756  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
757  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
758  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
759  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
760  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
761  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
762  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
763  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
764 };
765
766 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
767
768 /*
769  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
770  * scheduling classes, without having to expose their internal data
771  * structures to the load-balancing proper:
772  */
773 struct rq_iterator {
774         void *arg;
775         struct task_struct *(*start)(void *);
776         struct task_struct *(*next)(void *);
777 };
778
779 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
780                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
781                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
782                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
783                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
784
785 #include "sched_stats.h"
786 #include "sched_rt.c"
787 #include "sched_fair.c"
788 #include "sched_idletask.c"
789 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
790 # include "sched_debug.c"
791 #endif
792
793 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
794
795 static void __update_curr_load(struct rq *rq, struct load_stat *ls)
796 {
797         if (rq->curr != rq->idle && ls->load.weight) {
798                 ls->delta_exec += ls->delta_stat;
799                 ls->delta_fair += calc_delta_fair(ls->delta_stat, &ls->load);
800                 ls->delta_stat = 0;
801         }
802 }
803
804 /*
805  * Update delta_exec, delta_fair fields for rq.
806  *
807  * delta_fair clock advances at a rate inversely proportional to
808  * total load (rq->ls.load.weight) on the runqueue, while
809  * delta_exec advances at the same rate as wall-clock (provided
810  * cpu is not idle).
811  *
812  * delta_exec / delta_fair is a measure of the (smoothened) load on this
813  * runqueue over any given interval. This (smoothened) load is used
814  * during load balance.
815  *
816  * This function is called /before/ updating rq->ls.load
817  * and when switching tasks.
818  */
819 static void update_curr_load(struct rq *rq)
820 {
821         struct load_stat *ls = &rq->ls;
822         u64 start;
823
824         start = ls->load_update_start;
825         ls->load_update_start = rq->clock;
826         ls->delta_stat += rq->clock - start;
827         /*
828          * Stagger updates to ls->delta_fair. Very frequent updates
829          * can be expensive.
830          */
831         if (ls->delta_stat >= sysctl_sched_stat_granularity)
832                 __update_curr_load(rq, ls);
833 }
834
835 static inline void inc_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
836 {
837         update_curr_load(rq);
838         update_load_add(&rq->ls.load, p->se.load.weight);
839 }
840
841 static inline void dec_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
842 {
843         update_curr_load(rq);
844         update_load_sub(&rq->ls.load, p->se.load.weight);
845 }
846
847 static void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
848 {
849         rq->nr_running++;
850         inc_load(rq, p);
851 }
852
853 static void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
854 {
855         rq->nr_running--;
856         dec_load(rq, p);
857 }
858
859 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
860 {
861         task_rq(p)->cfs.wait_runtime -= p->se.wait_runtime;
862         p->se.wait_runtime = 0;
863
864         if (task_has_rt_policy(p)) {
865                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
866                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
867                 return;
868         }
869
870         /*
871          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
872          */
873         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
874                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
875                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
876                 return;
877         }
878
879         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
880         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
881 }
882
883 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
884 {
885         sched_info_queued(p);
886         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
887         p->se.on_rq = 1;
888 }
889
890 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
891 {
892         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
893         p->se.on_rq = 0;
894 }
895
896 /*
897  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
898  */
899 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
900 {
901         return p->static_prio;
902 }
903
904 /*
905  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
906  * without taking RT-inheritance into account. Might be
907  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
908  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
909  * estimator recalculates.
910  */
911 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
912 {
913         int prio;
914
915         if (task_has_rt_policy(p))
916                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
917         else
918                 prio = __normal_prio(p);
919         return prio;
920 }
921
922 /*
923  * Calculate the current priority, i.e. the priority
924  * taken into account by the scheduler. This value might
925  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
926  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
927  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
928  */
929 static int effective_prio(struct task_struct *p)
930 {
931         p->normal_prio = normal_prio(p);
932         /*
933          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
934          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
935          * to the normal priority:
936          */
937         if (!rt_prio(p->prio))
938                 return p->normal_prio;
939         return p->prio;
940 }
941
942 /*
943  * activate_task - move a task to the runqueue.
944  */
945 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
946 {
947         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
948                 rq->nr_uninterruptible--;
949
950         enqueue_task(rq, p, wakeup);
951         inc_nr_running(p, rq);
952 }
953
954 /*
955  * activate_idle_task - move idle task to the _front_ of runqueue.
956  */
957 static inline void activate_idle_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
958 {
959         update_rq_clock(rq);
960
961         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
962                 rq->nr_uninterruptible--;
963
964         enqueue_task(rq, p, 0);
965         inc_nr_running(p, rq);
966 }
967
968 /*
969  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
970  */
971 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
972 {
973         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
974                 rq->nr_uninterruptible++;
975
976         dequeue_task(rq, p, sleep);
977         dec_nr_running(p, rq);
978 }
979
980 /**
981  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
982  * @p: the task in question.
983  */
984 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
985 {
986         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
987 }
988
989 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
990 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
991 {
992         return cpu_rq(cpu)->ls.load.weight;
993 }
994
995 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
996 {
997 #ifdef CONFIG_SMP
998         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
999         set_task_cfs_rq(p);
1000 #endif
1001 }
1002
1003 #ifdef CONFIG_SMP
1004
1005 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1006 {
1007         int old_cpu = task_cpu(p);
1008         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1009         u64 clock_offset, fair_clock_offset;
1010
1011         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1012         fair_clock_offset = old_rq->cfs.fair_clock - new_rq->cfs.fair_clock;
1013
1014         if (p->se.wait_start_fair)
1015                 p->se.wait_start_fair -= fair_clock_offset;
1016         if (p->se.sleep_start_fair)
1017                 p->se.sleep_start_fair -= fair_clock_offset;
1018
1019 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1020         if (p->se.wait_start)
1021                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1022         if (p->se.sleep_start)
1023                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1024         if (p->se.block_start)
1025                 p->se.block_start -= clock_offset;
1026 #endif
1027
1028         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1029 }
1030
1031 struct migration_req {
1032         struct list_head list;
1033
1034         struct task_struct *task;
1035         int dest_cpu;
1036
1037         struct completion done;
1038 };
1039
1040 /*
1041  * The task's runqueue lock must be held.
1042  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1043  */
1044 static int
1045 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1046 {
1047         struct rq *rq = task_rq(p);
1048
1049         /*
1050          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1051          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1052          */
1053         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1054                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1055                 return 0;
1056         }
1057
1058         init_completion(&req->done);
1059         req->task = p;
1060         req->dest_cpu = dest_cpu;
1061         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1062
1063         return 1;
1064 }
1065
1066 /*
1067  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1068  *
1069  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1070  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1071  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1072  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1073  * waiting to become inactive.
1074  */
1075 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1076 {
1077         unsigned long flags;
1078         int running, on_rq;
1079         struct rq *rq;
1080
1081 repeat:
1082         /*
1083          * We do the initial early heuristics without holding
1084          * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1085          * the runqueue lock when things look like they will
1086          * work out!
1087          */
1088         rq = task_rq(p);
1089
1090         /*
1091          * If the task is actively running on another CPU
1092          * still, just relax and busy-wait without holding
1093          * any locks.
1094          *
1095          * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1096          * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1097          * But we don't care, since "task_running()" will
1098          * return false if the runqueue has changed and p
1099          * is actually now running somewhere else!
1100          */
1101         while (task_running(rq, p))
1102                 cpu_relax();
1103
1104         /*
1105          * Ok, time to look more closely! We need the rq
1106          * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1107          * just go back and repeat.
1108          */
1109         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1110         running = task_running(rq, p);
1111         on_rq = p->se.on_rq;
1112         task_rq_unlock(rq, &flags);
1113
1114         /*
1115          * Was it really running after all now that we
1116          * checked with the proper locks actually held?
1117          *
1118          * Oops. Go back and try again..
1119          */
1120         if (unlikely(running)) {
1121                 cpu_relax();
1122                 goto repeat;
1123         }
1124
1125         /*
1126          * It's not enough that it's not actively running,
1127          * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1128          * preempted!
1129          *
1130          * So if it wa still runnable (but just not actively
1131          * running right now), it's preempted, and we should
1132          * yield - it could be a while.
1133          */
1134         if (unlikely(on_rq)) {
1135                 yield();
1136                 goto repeat;
1137         }
1138
1139         /*
1140          * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1141          * runnable, which means that it will never become
1142          * running in the future either. We're all done!
1143          */
1144 }
1145
1146 /***
1147  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1148  * @p: the to-be-kicked thread
1149  *
1150  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1151  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1152  *
1153  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1154  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1155  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1156  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1157  * achieved as well.
1158  */
1159 void kick_process(struct task_struct *p)
1160 {
1161         int cpu;
1162
1163         preempt_disable();
1164         cpu = task_cpu(p);
1165         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1166                 smp_send_reschedule(cpu);
1167         preempt_enable();
1168 }
1169
1170 /*
1171  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1172  * according to the scheduling class and "nice" value.
1173  *
1174  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1175  * balance conservatively.
1176  */
1177 static inline unsigned long source_load(int cpu, int type)
1178 {
1179         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1180         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1181
1182         if (type == 0)
1183                 return total;
1184
1185         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1186 }
1187
1188 /*
1189  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1190  * according to the scheduling class and "nice" value.
1191  */
1192 static inline unsigned long target_load(int cpu, int type)
1193 {
1194         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1195         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1196
1197         if (type == 0)
1198                 return total;
1199
1200         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1201 }
1202
1203 /*
1204  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1205  */
1206 static inline unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1207 {
1208         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1209         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1210         unsigned long n = rq->nr_running;
1211
1212         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1213 }
1214
1215 /*
1216  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1217  * domain.
1218  */
1219 static struct sched_group *
1220 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1221 {
1222         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1223         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1224         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1225         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1226
1227         do {
1228                 unsigned long load, avg_load;
1229                 int local_group;
1230                 int i;
1231
1232                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1233                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1234                         goto nextgroup;
1235
1236                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1237
1238                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1239                 avg_load = 0;
1240
1241                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1242                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1243                         if (local_group)
1244                                 load = source_load(i, load_idx);
1245                         else
1246                                 load = target_load(i, load_idx);
1247
1248                         avg_load += load;
1249                 }
1250
1251                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1252                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1253                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1254
1255                 if (local_group) {
1256                         this_load = avg_load;
1257                         this = group;
1258                 } else if (avg_load < min_load) {
1259                         min_load = avg_load;
1260                         idlest = group;
1261                 }
1262 nextgroup:
1263                 group = group->next;
1264         } while (group != sd->groups);
1265
1266         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1267                 return NULL;
1268         return idlest;
1269 }
1270
1271 /*
1272  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1273  */
1274 static int
1275 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1276 {
1277         cpumask_t tmp;
1278         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1279         int idlest = -1;
1280         int i;
1281
1282         /* Traverse only the allowed CPUs */
1283         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1284
1285         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1286                 load = weighted_cpuload(i);
1287
1288                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1289                         min_load = load;
1290                         idlest = i;
1291                 }
1292         }
1293
1294         return idlest;
1295 }
1296
1297 /*
1298  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1299  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1300  * SD_BALANCE_EXEC.
1301  *
1302  * Balance, ie. select the least loaded group.
1303  *
1304  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1305  *
1306  * preempt must be disabled.
1307  */
1308 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1309 {
1310         struct task_struct *t = current;
1311         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1312
1313         for_each_domain(cpu, tmp) {
1314                 /*
1315                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1316                  */
1317                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1318                         break;
1319                 if (tmp->flags & flag)
1320                         sd = tmp;
1321         }
1322
1323         while (sd) {
1324                 cpumask_t span;
1325                 struct sched_group *group;
1326                 int new_cpu, weight;
1327
1328                 if (!(sd->flags & flag)) {
1329                         sd = sd->child;
1330                         continue;
1331                 }
1332
1333                 span = sd->span;
1334                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1335                 if (!group) {
1336                         sd = sd->child;
1337                         continue;
1338                 }
1339
1340                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1341                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1342                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1343                         sd = sd->child;
1344                         continue;
1345                 }
1346
1347                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1348                 cpu = new_cpu;
1349                 sd = NULL;
1350                 weight = cpus_weight(span);
1351                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1352                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1353                                 break;
1354                         if (tmp->flags & flag)
1355                                 sd = tmp;
1356                 }
1357                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1358         }
1359
1360         return cpu;
1361 }
1362
1363 #endif /* CONFIG_SMP */
1364
1365 /*
1366  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1367  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1368  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1369  * so we always favor a closer, idle cpu.
1370  *
1371  * Returns the CPU we should wake onto.
1372  */
1373 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1374 static int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1375 {
1376         cpumask_t tmp;
1377         struct sched_domain *sd;
1378         int i;
1379
1380         /*
1381          * If it is idle, then it is the best cpu to run this task.
1382          *
1383          * This cpu is also the best, if it has more than one task already.
1384          * Siblings must be also busy(in most cases) as they didn't already
1385          * pickup the extra load from this cpu and hence we need not check
1386          * sibling runqueue info. This will avoid the checks and cache miss
1387          * penalities associated with that.
1388          */
1389         if (idle_cpu(cpu) || cpu_rq(cpu)->nr_running > 1)
1390                 return cpu;
1391
1392         for_each_domain(cpu, sd) {
1393                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
1394                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
1395                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1396                                 if (idle_cpu(i))
1397                                         return i;
1398                         }
1399                 } else {
1400                         break;
1401                 }
1402         }
1403         return cpu;
1404 }
1405 #else
1406 static inline int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1407 {
1408         return cpu;
1409 }
1410 #endif
1411
1412 /***
1413  * try_to_wake_up - wake up a thread
1414  * @p: the to-be-woken-up thread
1415  * @state: the mask of task states that can be woken
1416  * @sync: do a synchronous wakeup?
1417  *
1418  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1419  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1420  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1421  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1422  * runnable without the overhead of this.
1423  *
1424  * returns failure only if the task is already active.
1425  */
1426 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1427 {
1428         int cpu, this_cpu, success = 0;
1429         unsigned long flags;
1430         long old_state;
1431         struct rq *rq;
1432 #ifdef CONFIG_SMP
1433         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1434         unsigned long load, this_load;
1435         int new_cpu;
1436 #endif
1437
1438         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1439         old_state = p->state;
1440         if (!(old_state & state))
1441                 goto out;
1442
1443         if (p->se.on_rq)
1444                 goto out_running;
1445
1446         cpu = task_cpu(p);
1447         this_cpu = smp_processor_id();
1448
1449 #ifdef CONFIG_SMP
1450         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1451                 goto out_activate;
1452
1453         new_cpu = cpu;
1454
1455         schedstat_inc(rq, ttwu_cnt);
1456         if (cpu == this_cpu) {
1457                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1458                 goto out_set_cpu;
1459         }
1460
1461         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1462                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1463                         schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1464                         this_sd = sd;
1465                         break;
1466                 }
1467         }
1468
1469         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
1470                 goto out_set_cpu;
1471
1472         /*
1473          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1474          */
1475         if (this_sd) {
1476                 int idx = this_sd->wake_idx;
1477                 unsigned int imbalance;
1478
1479                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1480
1481                 load = source_load(cpu, idx);
1482                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
1483
1484                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
1485
1486                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1487                         unsigned long tl = this_load;
1488                         unsigned long tl_per_task;
1489
1490                         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1491
1492                         /*
1493                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1494                          * effect of the currently running task from the load
1495                          * of the current CPU:
1496                          */
1497                         if (sync)
1498                                 tl -= current->se.load.weight;
1499
1500                         if ((tl <= load &&
1501                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1502                                100*(tl + p->se.load.weight) <= imbalance*load) {
1503                                 /*
1504                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1505                                  * p is cache cold in this domain, and
1506                                  * there is no bad imbalance.
1507                                  */
1508                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1509                                 goto out_set_cpu;
1510                         }
1511                 }
1512
1513                 /*
1514                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1515                  * limit is reached.
1516                  */
1517                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1518                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1519                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1520                                 goto out_set_cpu;
1521                         }
1522                 }
1523         }
1524
1525         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1526 out_set_cpu:
1527         new_cpu = wake_idle(new_cpu, p);
1528         if (new_cpu != cpu) {
1529                 set_task_cpu(p, new_cpu);
1530                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1531                 /* might preempt at this point */
1532                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1533                 old_state = p->state;
1534                 if (!(old_state & state))
1535                         goto out;
1536                 if (p->se.on_rq)
1537                         goto out_running;
1538
1539                 this_cpu = smp_processor_id();
1540                 cpu = task_cpu(p);
1541         }
1542
1543 out_activate:
1544 #endif /* CONFIG_SMP */
1545         update_rq_clock(rq);
1546         activate_task(rq, p, 1);
1547         /*
1548          * Sync wakeups (i.e. those types of wakeups where the waker
1549          * has indicated that it will leave the CPU in short order)
1550          * don't trigger a preemption, if the woken up task will run on
1551          * this cpu. (in this case the 'I will reschedule' promise of
1552          * the waker guarantees that the freshly woken up task is going
1553          * to be considered on this CPU.)
1554          */
1555         if (!sync || cpu != this_cpu)
1556                 check_preempt_curr(rq, p);
1557         success = 1;
1558
1559 out_running:
1560         p->state = TASK_RUNNING;
1561 out:
1562         task_rq_unlock(rq, &flags);
1563
1564         return success;
1565 }
1566
1567 int fastcall wake_up_process(struct task_struct *p)
1568 {
1569         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1570                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1571 }
1572 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1573
1574 int fastcall wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1575 {
1576         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1577 }
1578
1579 /*
1580  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1581  * p is forked by current.
1582  *
1583  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1584  */
1585 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1586 {
1587         p->se.wait_start_fair           = 0;
1588         p->se.exec_start                = 0;
1589         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1590         p->se.delta_exec                = 0;
1591         p->se.delta_fair_run            = 0;
1592         p->se.delta_fair_sleep          = 0;
1593         p->se.wait_runtime              = 0;
1594         p->se.sleep_start_fair          = 0;
1595
1596 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1597         p->se.wait_start                = 0;
1598         p->se.sum_wait_runtime          = 0;
1599         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
1600         p->se.sleep_start               = 0;
1601         p->se.block_start               = 0;
1602         p->se.sleep_max                 = 0;
1603         p->se.block_max                 = 0;
1604         p->se.exec_max                  = 0;
1605         p->se.wait_max                  = 0;
1606         p->se.wait_runtime_overruns     = 0;
1607         p->se.wait_runtime_underruns    = 0;
1608 #endif
1609
1610         INIT_LIST_HEAD(&p->run_list);
1611         p->se.on_rq = 0;
1612
1613 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1614         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1615 #endif
1616
1617         /*
1618          * We mark the process as running here, but have not actually
1619          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1620          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1621          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1622          */
1623         p->state = TASK_RUNNING;
1624 }
1625
1626 /*
1627  * fork()/clone()-time setup:
1628  */
1629 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1630 {
1631         int cpu = get_cpu();
1632
1633         __sched_fork(p);
1634
1635 #ifdef CONFIG_SMP
1636         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1637 #endif
1638         __set_task_cpu(p, cpu);
1639
1640         /*
1641          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1642          */
1643         p->prio = current->normal_prio;
1644
1645 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1646         if (likely(sched_info_on()))
1647                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1648 #endif
1649 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1650         p->oncpu = 0;
1651 #endif
1652 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1653         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1654         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1655 #endif
1656         put_cpu();
1657 }
1658
1659 /*
1660  * After fork, child runs first. (default) If set to 0 then
1661  * parent will (try to) run first.
1662  */
1663 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_child_runs_first = 1;
1664
1665 /*
1666  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1667  *
1668  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1669  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1670  * on the runqueue and wakes it.
1671  */
1672 void fastcall wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1673 {
1674         unsigned long flags;
1675         struct rq *rq;
1676         int this_cpu;
1677
1678         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1679         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1680         this_cpu = smp_processor_id(); /* parent's CPU */
1681         update_rq_clock(rq);
1682
1683         p->prio = effective_prio(p);
1684
1685         if (!p->sched_class->task_new || !sysctl_sched_child_runs_first ||
1686                         (clone_flags & CLONE_VM) || task_cpu(p) != this_cpu ||
1687                         !current->se.on_rq) {
1688
1689                 activate_task(rq, p, 0);
1690         } else {
1691                 /*
1692                  * Let the scheduling class do new task startup
1693                  * management (if any):
1694                  */
1695                 p->sched_class->task_new(rq, p);
1696                 inc_nr_running(p, rq);
1697         }
1698         check_preempt_curr(rq, p);
1699         task_rq_unlock(rq, &flags);
1700 }
1701
1702 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1703
1704 /**
1705  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
1706  * @notifier: notifier struct to register
1707  */
1708 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1709 {
1710         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1711 }
1712 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1713
1714 /**
1715  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1716  * @notifier: notifier struct to unregister
1717  *
1718  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1719  */
1720 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1721 {
1722         hlist_del(&notifier->link);
1723 }
1724 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1725
1726 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1727 {
1728         struct preempt_notifier *notifier;
1729         struct hlist_node *node;
1730
1731         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1732                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1733 }
1734
1735 static void
1736 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1737                                  struct task_struct *next)
1738 {
1739         struct preempt_notifier *notifier;
1740         struct hlist_node *node;
1741
1742         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1743                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1744 }
1745
1746 #else
1747
1748 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1749 {
1750 }
1751
1752 static void
1753 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1754                                  struct task_struct *next)
1755 {
1756 }
1757
1758 #endif
1759
1760 /**
1761  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1762  * @rq: the runqueue preparing to switch
1763  * @prev: the current task that is being switched out
1764  * @next: the task we are going to switch to.
1765  *
1766  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1767  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1768  * switch.
1769  *
1770  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1771  * hooks.
1772  */
1773 static inline void
1774 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1775                     struct task_struct *next)
1776 {
1777         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1778         prepare_lock_switch(rq, next);
1779         prepare_arch_switch(next);
1780 }
1781
1782 /**
1783  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1784  * @rq: runqueue associated with task-switch
1785  * @prev: the thread we just switched away from.
1786  *
1787  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1788  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1789  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1790  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1791  *
1792  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1793  * so, we finish that here outside of the runqueue lock.  (Doing it
1794  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1795  * details.)
1796  */
1797 static inline void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1798         __releases(rq->lock)
1799 {
1800         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1801         long prev_state;
1802
1803         rq->prev_mm = NULL;
1804
1805         /*
1806          * A task struct has one reference for the use as "current".
1807          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1808          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1809          * the scheduled task must drop that reference.
1810          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1811          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1812          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1813          * be dropped twice.
1814          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1815          */
1816         prev_state = prev->state;
1817         finish_arch_switch(prev);
1818         finish_lock_switch(rq, prev);
1819         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1820         if (mm)
1821                 mmdrop(mm);
1822         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1823                 /*
1824                  * Remove function-return probe instances associated with this
1825                  * task and put them back on the free list.
1826                  */
1827                 kprobe_flush_task(prev);
1828                 put_task_struct(prev);
1829         }
1830 }
1831
1832 /**
1833  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1834  * @prev: the thread we just switched away from.
1835  */
1836 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1837         __releases(rq->lock)
1838 {
1839         struct rq *rq = this_rq();
1840
1841         finish_task_switch(rq, prev);
1842 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1843         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1844         preempt_enable();
1845 #endif
1846         if (current->set_child_tid)
1847                 put_user(current->pid, current->set_child_tid);
1848 }
1849
1850 /*
1851  * context_switch - switch to the new MM and the new
1852  * thread's register state.
1853  */
1854 static inline void
1855 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1856                struct task_struct *next)
1857 {
1858         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1859
1860         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1861         mm = next->mm;
1862         oldmm = prev->active_mm;
1863         /*
1864          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1865          * combine the page table reload and the switch backend into
1866          * one hypercall.
1867          */
1868         arch_enter_lazy_cpu_mode();
1869
1870         if (unlikely(!mm)) {
1871                 next->active_mm = oldmm;
1872                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1873                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1874         } else
1875                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1876
1877         if (unlikely(!prev->mm)) {
1878                 prev->active_mm = NULL;
1879                 rq->prev_mm = oldmm;
1880         }
1881         /*
1882          * Since the runqueue lock will be released by the next
1883          * task (which is an invalid locking op but in the case
1884          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1885          * do an early lockdep release here:
1886          */
1887 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1888         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1889 #endif
1890
1891         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1892         switch_to(prev, next, prev);
1893
1894         barrier();
1895         /*
1896          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
1897          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
1898          * frame will be invalid.
1899          */
1900         finish_task_switch(this_rq(), prev);
1901 }
1902
1903 /*
1904  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1905  *
1906  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1907  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1908  * number of context switches performed since bootup.
1909  */
1910 unsigned long nr_running(void)
1911 {
1912         unsigned long i, sum = 0;
1913
1914         for_each_online_cpu(i)
1915                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1916
1917         return sum;
1918 }
1919
1920 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1921 {
1922         unsigned long i, sum = 0;
1923
1924         for_each_possible_cpu(i)
1925                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1926
1927         /*
1928          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1929          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1930          */
1931         if (unlikely((long)sum < 0))
1932                 sum = 0;
1933
1934         return sum;
1935 }
1936
1937 unsigned long long nr_context_switches(void)
1938 {
1939         int i;
1940         unsigned long long sum = 0;
1941
1942         for_each_possible_cpu(i)
1943                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1944
1945         return sum;
1946 }
1947
1948 unsigned long nr_iowait(void)
1949 {
1950         unsigned long i, sum = 0;
1951
1952         for_each_possible_cpu(i)
1953                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1954
1955         return sum;
1956 }
1957
1958 unsigned long nr_active(void)
1959 {
1960         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
1961
1962         for_each_online_cpu(i) {
1963                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
1964                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1965         }
1966
1967         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
1968                 uninterruptible = 0;
1969
1970         return running + uninterruptible;
1971 }
1972
1973 /*
1974  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
1975  * scheduler tick (TICK_NSEC).
1976  */
1977 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
1978 {
1979         u64 fair_delta64, exec_delta64, idle_delta64, sample_interval64, tmp64;
1980         unsigned long total_load = this_rq->ls.load.weight;
1981         unsigned long this_load =  total_load;
1982         struct load_stat *ls = &this_rq->ls;
1983         int i, scale;
1984
1985         this_rq->nr_load_updates++;
1986         if (unlikely(!(sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_PRECISE_CPU_LOAD)))
1987                 goto do_avg;
1988
1989         /* Update delta_fair/delta_exec fields first */
1990         update_curr_load(this_rq);
1991
1992         fair_delta64 = ls->delta_fair + 1;
1993         ls->delta_fair = 0;
1994
1995         exec_delta64 = ls->delta_exec + 1;
1996         ls->delta_exec = 0;
1997
1998         sample_interval64 = this_rq->clock - ls->load_update_last;
1999         ls->load_update_last = this_rq->clock;
2000
2001         if ((s64)sample_interval64 < (s64)TICK_NSEC)
2002                 sample_interval64 = TICK_NSEC;
2003
2004         if (exec_delta64 > sample_interval64)
2005                 exec_delta64 = sample_interval64;
2006
2007         idle_delta64 = sample_interval64 - exec_delta64;
2008
2009         tmp64 = div64_64(SCHED_LOAD_SCALE * exec_delta64, fair_delta64);
2010         tmp64 = div64_64(tmp64 * exec_delta64, sample_interval64);
2011
2012         this_load = (unsigned long)tmp64;
2013
2014 do_avg:
2015
2016         /* Update our load: */
2017         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2018                 unsigned long old_load, new_load;
2019
2020                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2021
2022                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2023                 new_load = this_load;
2024
2025                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2026         }
2027 }
2028
2029 #ifdef CONFIG_SMP
2030
2031 /*
2032  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2033  *
2034  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2035  * you need to do so manually before calling.
2036  */
2037 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2038         __acquires(rq1->lock)
2039         __acquires(rq2->lock)
2040 {
2041         BUG_ON(!irqs_disabled());
2042         if (rq1 == rq2) {
2043                 spin_lock(&rq1->lock);
2044                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2045         } else {
2046                 if (rq1 < rq2) {
2047                         spin_lock(&rq1->lock);
2048                         spin_lock(&rq2->lock);
2049                 } else {
2050                         spin_lock(&rq2->lock);
2051                         spin_lock(&rq1->lock);
2052                 }
2053         }
2054         update_rq_clock(rq1);
2055         update_rq_clock(rq2);
2056 }
2057
2058 /*
2059  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2060  *
2061  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2062  * you need to do so manually after calling.
2063  */
2064 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2065         __releases(rq1->lock)
2066         __releases(rq2->lock)
2067 {
2068         spin_unlock(&rq1->lock);
2069         if (rq1 != rq2)
2070                 spin_unlock(&rq2->lock);
2071         else
2072                 __release(rq2->lock);
2073 }
2074
2075 /*
2076  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2077  */
2078 static void double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2079         __releases(this_rq->lock)
2080         __acquires(busiest->lock)
2081         __acquires(this_rq->lock)
2082 {
2083         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2084                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2085                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2086                 BUG_ON(1);
2087         }
2088         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2089                 if (busiest < this_rq) {
2090                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2091                         spin_lock(&busiest->lock);
2092                         spin_lock(&this_rq->lock);
2093                 } else
2094                         spin_lock(&busiest->lock);
2095         }
2096 }
2097
2098 /*
2099  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2100  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2101  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu.  Then
2102  * the cpu_allowed mask is restored.
2103  */
2104 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2105 {
2106         struct migration_req req;
2107         unsigned long flags;
2108         struct rq *rq;
2109
2110         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2111         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2112             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2113                 goto out;
2114
2115         /* force the process onto the specified CPU */
2116         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2117                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2118                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2119
2120                 get_task_struct(mt);
2121                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2122                 wake_up_process(mt);
2123                 put_task_struct(mt);
2124                 wait_for_completion(&req.done);
2125
2126                 return;
2127         }
2128 out:
2129         task_rq_unlock(rq, &flags);
2130 }
2131
2132 /*
2133  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2134  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2135  */
2136 void sched_exec(void)
2137 {
2138         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2139         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2140         put_cpu();
2141         if (new_cpu != this_cpu)
2142                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2143 }
2144
2145 /*
2146  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2147  * Both runqueues must be locked.
2148  */
2149 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2150                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2151 {
2152         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2153         set_task_cpu(p, this_cpu);
2154         activate_task(this_rq, p, 0);
2155         /*
2156          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2157          * to be always true for them.
2158          */
2159         check_preempt_curr(this_rq, p);
2160 }
2161
2162 /*
2163  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2164  */
2165 static
2166 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2167                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2168                      int *all_pinned)
2169 {
2170         /*
2171          * We do not migrate tasks that are:
2172          * 1) running (obviously), or
2173          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2174          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2175          */
2176         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed))
2177                 return 0;
2178         *all_pinned = 0;
2179
2180         if (task_running(rq, p))
2181                 return 0;
2182
2183         return 1;
2184 }
2185
2186 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2187                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
2188                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2189                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
2190                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2191 {
2192         int pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2193         struct task_struct *p;
2194         long rem_load_move = max_load_move;
2195
2196         if (max_nr_move == 0 || max_load_move == 0)
2197                 goto out;
2198
2199         pinned = 1;
2200
2201         /*
2202          * Start the load-balancing iterator:
2203          */
2204         p = iterator->start(iterator->arg);
2205 next:
2206         if (!p)
2207                 goto out;
2208         /*
2209          * To help distribute high priority tasks accross CPUs we don't
2210          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2211          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2212          */
2213         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2214                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2215         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2216             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2217                 p = iterator->next(iterator->arg);
2218                 goto next;
2219         }
2220
2221         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2222         pulled++;
2223         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2224
2225         /*
2226          * We only want to steal up to the prescribed number of tasks
2227          * and the prescribed amount of weighted load.
2228          */
2229         if (pulled < max_nr_move && rem_load_move > 0) {
2230                 if (p->prio < *this_best_prio)
2231                         *this_best_prio = p->prio;
2232                 p = iterator->next(iterator->arg);
2233                 goto next;
2234         }
2235 out:
2236         /*
2237          * Right now, this is the only place pull_task() is called,
2238          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2239          * inside pull_task().
2240          */
2241         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2242
2243         if (all_pinned)
2244                 *all_pinned = pinned;
2245         *load_moved = max_load_move - rem_load_move;
2246         return pulled;
2247 }
2248
2249 /*
2250  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2251  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2252  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2253  *
2254  * Called with both runqueues locked.
2255  */
2256 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2257                       unsigned long max_load_move,
2258                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2259                       int *all_pinned)
2260 {
2261         struct sched_class *class = sched_class_highest;
2262         unsigned long total_load_moved = 0;
2263         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2264
2265         do {
2266                 total_load_moved +=
2267                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2268                                 ULONG_MAX, max_load_move - total_load_moved,
2269                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2270                 class = class->next;
2271         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2272
2273         return total_load_moved > 0;
2274 }
2275
2276 /*
2277  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2278  * part of active balancing operations within "domain".
2279  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2280  *
2281  * Called with both runqueues locked.
2282  */
2283 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2284                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2285 {
2286         struct sched_class *class;
2287         int this_best_prio = MAX_PRIO;
2288
2289         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2290                 if (class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2291                                         1, ULONG_MAX, sd, idle, NULL,
2292                                         &this_best_prio))
2293                         return 1;
2294
2295         return 0;
2296 }
2297
2298 /*
2299  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2300  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2301  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2302  */
2303 static struct sched_group *
2304 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2305                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2306                    int *sd_idle, cpumask_t *cpus, int *balance)
2307 {
2308         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2309         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2310         unsigned long max_pull;
2311         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2312         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2313         int load_idx;
2314 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2315         int power_savings_balance = 1;
2316         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2317         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2318         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2319 #endif
2320
2321         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2322         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2323         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2324         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2325                 load_idx = sd->busy_idx;
2326         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2327                 load_idx = sd->newidle_idx;
2328         else
2329                 load_idx = sd->idle_idx;
2330
2331         do {
2332                 unsigned long load, group_capacity;
2333                 int local_group;
2334                 int i;
2335                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2336                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2337
2338                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2339
2340                 if (local_group)
2341                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2342
2343                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2344                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2345
2346                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2347                         struct rq *rq;
2348
2349                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2350                                 continue;
2351
2352                         rq = cpu_rq(i);
2353
2354                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2355                                 *sd_idle = 0;
2356
2357                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2358                         if (local_group) {
2359                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2360                                         first_idle_cpu = 1;
2361                                         balance_cpu = i;
2362                                 }
2363
2364                                 load = target_load(i, load_idx);
2365                         } else
2366                                 load = source_load(i, load_idx);
2367
2368                         avg_load += load;
2369                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2370                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2371                 }
2372
2373                 /*
2374                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2375                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2376                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2377                  * to do the newly idle load balance.
2378                  */
2379                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2380                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2381                         *balance = 0;
2382                         goto ret;
2383                 }
2384
2385                 total_load += avg_load;
2386                 total_pwr += group->__cpu_power;
2387
2388                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2389                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2390                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2391
2392                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2393
2394                 if (local_group) {
2395                         this_load = avg_load;
2396                         this = group;
2397                         this_nr_running = sum_nr_running;
2398                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2399                 } else if (avg_load > max_load &&
2400                            sum_nr_running > group_capacity) {
2401                         max_load = avg_load;
2402                         busiest = group;
2403                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2404                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2405                 }
2406
2407 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2408                 /*
2409                  * Busy processors will not participate in power savings
2410                  * balance.
2411                  */
2412                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2413                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2414                         goto group_next;
2415
2416                 /*
2417                  * If the local group is idle or completely loaded
2418                  * no need to do power savings balance at this domain
2419                  */
2420                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2421                                     !this_nr_running))
2422                         power_savings_balance = 0;
2423
2424                 /*
2425                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2426                  * don't include that group in power savings calculations
2427                  */
2428                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2429                     || !sum_nr_running)
2430                         goto group_next;
2431
2432                 /*
2433                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2434                  * This is the group from where we need to pick up the load
2435                  * for saving power
2436                  */
2437                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2438                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2439                      first_cpu(group->cpumask) <
2440                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2441                         group_min = group;
2442                         min_nr_running = sum_nr_running;
2443                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2444                                                 sum_nr_running;
2445                 }
2446
2447                 /*
2448                  * Calculate the group which is almost near its
2449                  * capacity but still has some space to pick up some load
2450                  * from other group and save more power
2451                  */
2452                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2453                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2454                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2455                              first_cpu(group->cpumask) >
2456                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2457                                 group_leader = group;
2458                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2459                         }
2460                 }
2461 group_next:
2462 #endif
2463                 group = group->next;
2464         } while (group != sd->groups);
2465
2466         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2467                 goto out_balanced;
2468
2469         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2470
2471         if (this_load >= avg_load ||
2472                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2473                 goto out_balanced;
2474
2475         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2476         /*
2477          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2478          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2479          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2480          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2481          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2482          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2483          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2484          * by pulling tasks to us.  Be careful of negative numbers as they'll
2485          * appear as very large values with unsigned longs.
2486          */
2487         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2488                 goto out_balanced;
2489
2490         /*
2491          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2492          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2493          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2494          */
2495         if (max_load < avg_load) {
2496                 *imbalance = 0;
2497                 goto small_imbalance;
2498         }
2499
2500         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2501         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2502
2503         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2504         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2505                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2506                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2507
2508         /*
2509          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2510          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2511          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2512          * moved
2513          */
2514         if (*imbalance + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ < busiest_load_per_task) {
2515                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2516                 unsigned int imbn;
2517
2518 small_imbalance:
2519                 pwr_move = pwr_now = 0;
2520                 imbn = 2;
2521                 if (this_nr_running) {
2522                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2523                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2524                                 imbn = 1;
2525                 } else
2526                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2527
2528                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
2529                                         busiest_load_per_task * imbn) {
2530                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2531                         return busiest;
2532                 }
2533
2534                 /*
2535                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2536                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2537                  * moving them.
2538                  */
2539
2540                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2541                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2542                 pwr_now += this->__cpu_power *
2543                                 min(this_load_per_task, this_load);
2544                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2545
2546                 /* Amount of load we'd subtract */
2547                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2548                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2549                 if (max_load > tmp)
2550                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2551                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2552
2553                 /* Amount of load we'd add */
2554                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2555                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2556                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2557                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2558                 else
2559                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2560                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2561                 pwr_move += this->__cpu_power *
2562                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2563                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2564
2565                 /* Move if we gain throughput */
2566                 if (pwr_move <= pwr_now)
2567                         goto out_balanced;
2568
2569                 *imbalance = busiest_load_per_task;
2570         }
2571
2572         return busiest;
2573
2574 out_balanced:
2575 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2576         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2577                 goto ret;
2578
2579         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2580                 *imbalance = min_load_per_task;
2581                 return group_min;
2582         }
2583 #endif
2584 ret:
2585         *imbalance = 0;
2586         return NULL;
2587 }
2588
2589 /*
2590  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2591  */
2592 static struct rq *
2593 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
2594                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2595 {
2596         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2597         unsigned long max_load = 0;
2598         int i;
2599
2600         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2601                 unsigned long wl;
2602
2603                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2604                         continue;
2605
2606                 rq = cpu_rq(i);
2607                 wl = weighted_cpuload(i);
2608
2609                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
2610                         continue;
2611
2612                 if (wl > max_load) {
2613                         max_load = wl;
2614                         busiest = rq;
2615                 }
2616         }
2617
2618         return busiest;
2619 }
2620
2621 /*
2622  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2623  * so long as it is large enough.
2624  */
2625 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2626
2627 /*
2628  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2629  * tasks if there is an imbalance.
2630  */
2631 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2632                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2633                         int *balance)
2634 {
2635         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2636         struct sched_group *group;
2637         unsigned long imbalance;
2638         struct rq *busiest;
2639         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2640         unsigned long flags;
2641
2642         /*
2643          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2644          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2645          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
2646          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2647          */
2648         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2649             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2650                 sd_idle = 1;
2651
2652         schedstat_inc(sd, lb_cnt[idle]);
2653
2654 redo:
2655         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
2656                                    &cpus, balance);
2657
2658         if (*balance == 0)
2659                 goto out_balanced;
2660
2661         if (!group) {
2662                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2663                 goto out_balanced;
2664         }
2665
2666         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
2667         if (!busiest) {
2668                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2669                 goto out_balanced;
2670         }
2671
2672         BUG_ON(busiest == this_rq);
2673
2674         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2675
2676         ld_moved = 0;
2677         if (busiest->nr_running > 1) {
2678                 /*
2679                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2680                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2681                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
2682                  * correctly treated as an imbalance.
2683                  */
2684                 local_irq_save(flags);
2685                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2686                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2687                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2688                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2689                 local_irq_restore(flags);
2690
2691                 /*
2692                  * some other cpu did the load balance for us.
2693                  */
2694                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
2695                         resched_cpu(this_cpu);
2696
2697                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2698                 if (unlikely(all_pinned)) {
2699                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2700                         if (!cpus_empty(cpus))
2701                                 goto redo;
2702                         goto out_balanced;
2703                 }
2704         }
2705
2706         if (!ld_moved) {
2707                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2708                 sd->nr_balance_failed++;
2709
2710                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
2711
2712                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
2713
2714                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2715                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2716                          */
2717                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
2718                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2719                                 all_pinned = 1;
2720                                 goto out_one_pinned;
2721                         }
2722
2723                         if (!busiest->active_balance) {
2724                                 busiest->active_balance = 1;
2725                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2726                                 active_balance = 1;
2727                         }
2728                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2729                         if (active_balance)
2730                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2731
2732                         /*
2733                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2734                          * counter.
2735                          */
2736                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2737                 }
2738         } else
2739                 sd->nr_balance_failed = 0;
2740
2741         if (likely(!active_balance)) {
2742                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2743                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2744         } else {
2745                 /*
2746                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2747                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2748                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2749                  * move_tasks).
2750                  */
2751                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2752                         sd->balance_interval *= 2;
2753         }
2754
2755         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2756             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2757                 return -1;
2758         return ld_moved;
2759
2760 out_balanced:
2761         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
2762
2763         sd->nr_balance_failed = 0;
2764
2765 out_one_pinned:
2766         /* tune up the balancing interval */
2767         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
2768                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
2769                 sd->balance_interval *= 2;
2770
2771         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2772             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2773                 return -1;
2774         return 0;
2775 }
2776
2777 /*
2778  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2779  * tasks if there is an imbalance.
2780  *
2781  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
2782  * this_rq is locked.
2783  */
2784 static int
2785 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
2786 {
2787         struct sched_group *group;
2788         struct rq *busiest = NULL;
2789         unsigned long imbalance;
2790         int ld_moved = 0;
2791         int sd_idle = 0;
2792         int all_pinned = 0;
2793         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2794
2795         /*
2796          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2797          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2798          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2799          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2800          */
2801         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2802             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2803                 sd_idle = 1;
2804
2805         schedstat_inc(sd, lb_cnt[CPU_NEWLY_IDLE]);
2806 redo:
2807         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
2808                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
2809         if (!group) {
2810                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
2811                 goto out_balanced;
2812         }
2813
2814         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance,
2815                                 &cpus);
2816         if (!busiest) {
2817                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
2818                 goto out_balanced;
2819         }
2820
2821         BUG_ON(busiest == this_rq);
2822
2823         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
2824
2825         ld_moved = 0;
2826         if (busiest->nr_running > 1) {
2827                 /* Attempt to move tasks */
2828                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
2829                 /* this_rq->clock is already updated */
2830                 update_rq_clock(busiest);
2831                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2832                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
2833                                         &all_pinned);
2834                 spin_unlock(&busiest->lock);
2835
2836                 if (unlikely(all_pinned)) {
2837                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2838                         if (!cpus_empty(cpus))
2839                                 goto redo;
2840                 }
2841         }
2842
2843         if (!ld_moved) {
2844                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
2845                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2846                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2847                         return -1;
2848         } else
2849                 sd->nr_balance_failed = 0;
2850
2851         return ld_moved;
2852
2853 out_balanced:
2854         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
2855         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2856             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2857                 return -1;
2858         sd->nr_balance_failed = 0;
2859
2860         return 0;
2861 }
2862
2863 /*
2864  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
2865  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
2866  */
2867 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
2868 {
2869         struct sched_domain *sd;
2870         int pulled_task = -1;
2871         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
2872
2873         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2874                 unsigned long interval;
2875
2876                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2877                         continue;
2878
2879                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
2880                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
2881                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
2882                                                                 this_rq, sd);
2883
2884                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
2885                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
2886                         next_balance = sd->last_balance + interval;
2887                 if (pulled_task)
2888                         break;
2889         }
2890         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
2891                 /*
2892                  * We are going idle. next_balance may be set based on
2893                  * a busy processor. So reset next_balance.
2894                  */
2895                 this_rq->next_balance = next_balance;
2896         }
2897 }
2898
2899 /*
2900  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
2901  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
2902  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
2903  * logical imbalances.
2904  *
2905  * Called with busiest_rq locked.
2906  */
2907 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
2908 {
2909         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
2910         struct sched_domain *sd;
2911         struct rq *target_rq;
2912
2913         /* Is there any task to move? */
2914         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
2915                 return;
2916
2917         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
2918
2919         /*
2920          * This condition is "impossible", if it occurs
2921          * we need to fix it.  Originally reported by
2922          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
2923          */
2924         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
2925
2926         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
2927         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
2928         update_rq_clock(busiest_rq);
2929         update_rq_clock(target_rq);
2930
2931         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
2932         for_each_domain(target_cpu, sd) {
2933                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
2934                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
2935                                 break;
2936         }
2937
2938         if (likely(sd)) {
2939                 schedstat_inc(sd, alb_cnt);
2940
2941                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
2942                                   sd, CPU_IDLE))
2943                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
2944                 else
2945                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
2946         }
2947         spin_unlock(&target_rq->lock);
2948 }
2949
2950 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2951 static struct {
2952         atomic_t load_balancer;
2953         cpumask_t  cpu_mask;
2954 } nohz ____cacheline_aligned = {
2955         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
2956         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
2957 };
2958
2959 /*
2960  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
2961  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
2962  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
2963  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
2964  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
2965  * arrives...
2966  *
2967  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
2968  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
2969  * nohz.cpu_mask..
2970  *
2971  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
2972  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
2973  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
2974  * there is no need for ilb owner.
2975  *
2976  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
2977  * next busy scheduler_tick()
2978  */
2979 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
2980 {
2981         int cpu = smp_processor_id();
2982
2983         if (stop_tick) {
2984                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
2985                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
2986
2987                 /*
2988                  * If we are going offline and still the leader, give up!
2989                  */
2990                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
2991                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
2992                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
2993                                 BUG();
2994                         return 0;
2995                 }
2996
2997                 /* time for ilb owner also to sleep */
2998                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
2999                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3000                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3001                         return 0;
3002                 }
3003
3004                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3005                         /* make me the ilb owner */
3006                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3007                                 return 1;
3008                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3009                         return 1;
3010         } else {
3011                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3012                         return 0;
3013
3014                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3015
3016                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3017                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3018                                 BUG();
3019         }
3020         return 0;
3021 }
3022 #endif
3023
3024 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3025
3026 /*
3027  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3028  * and initiates a balancing operation if so.
3029  *
3030  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3031  */
3032 static inline void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3033 {
3034         int balance = 1;
3035         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3036         unsigned long interval;
3037         struct sched_domain *sd;
3038         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3039         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3040         int update_next_balance = 0;
3041
3042         for_each_domain(cpu, sd) {
3043                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3044                         continue;
3045
3046                 interval = sd->balance_interval;
3047                 if (idle != CPU_IDLE)
3048                         interval *= sd->busy_factor;
3049
3050                 /* scale ms to jiffies */
3051                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3052                 if (unlikely(!interval))
3053                         interval = 1;
3054                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3055                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3056
3057
3058                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3059                         if (!spin_trylock(&balancing))
3060                                 goto out;
3061                 }
3062
3063                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3064                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3065                                 /*
3066                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3067                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3068                                  * not idle.
3069                                  */
3070                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3071                         }
3072                         sd->last_balance = jiffies;
3073                 }
3074                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3075                         spin_unlock(&balancing);
3076 out:
3077                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3078                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3079                         update_next_balance = 1;
3080                 }
3081
3082                 /*
3083                  * Stop the load balance at this level. There is another
3084                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3085                  * actively.
3086                  */
3087                 if (!balance)
3088                         break;
3089         }
3090
3091         /*
3092          * next_balance will be updated only when there is a need.
3093          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3094          * updated.
3095          */
3096         if (likely(update_next_balance))
3097                 rq->next_balance = next_balance;
3098 }
3099
3100 /*
3101  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3102  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3103  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3104  */
3105 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3106 {
3107         int this_cpu = smp_processor_id();
3108         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3109         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3110                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3111
3112         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3113
3114 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3115         /*
3116          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3117          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3118          * stopped.
3119          */
3120         if (this_rq->idle_at_tick &&
3121             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3122                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3123                 struct rq *rq;
3124                 int balance_cpu;
3125
3126                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3127                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3128                         /*
3129                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3130                          * work being done for other cpus. Next load
3131                          * balancing owner will pick it up.
3132                          */
3133                         if (need_resched())
3134                                 break;
3135
3136                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3137
3138                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3139                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3140                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3141                 }
3142         }
3143 #endif
3144 }
3145
3146 /*
3147  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3148  *
3149  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3150  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3151  * if the whole system is idle.
3152  */
3153 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3154 {
3155 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3156         /*
3157          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3158          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3159          * load balancer.
3160          */
3161         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3162                 rq->in_nohz_recently = 0;
3163
3164                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3165                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3166                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3167                 }
3168
3169                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3170                         /*
3171                          * simple selection for now: Nominate the
3172                          * first cpu in the nohz list to be the next
3173                          * ilb owner.
3174                          *
3175                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3176                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3177                          */
3178                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3179
3180                         if (ilb != NR_CPUS)
3181                                 resched_cpu(ilb);
3182                 }
3183         }
3184
3185         /*
3186          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3187          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3188          */
3189         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3190             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3191                 resched_cpu(cpu);
3192                 return;
3193         }
3194
3195         /*
3196          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3197          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3198          */
3199         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3200             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3201                 return;
3202 #endif
3203         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3204                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3205 }
3206
3207 #else   /* CONFIG_SMP */
3208
3209 /*
3210  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3211  */
3212 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3213 {
3214 }
3215
3216 /* Avoid "used but not defined" warning on UP */
3217 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3218                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
3219                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3220                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
3221                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3222 {
3223         *load_moved = 0;
3224
3225         return 0;
3226 }
3227
3228 #endif
3229
3230 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3231
3232 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3233
3234 /*
3235  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3236  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3237  */
3238 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3239 {
3240         unsigned long flags;
3241         u64 ns, delta_exec;
3242         struct rq *rq;
3243
3244         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3245         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3246         if (rq->curr == p) {
3247                 update_rq_clock(rq);
3248                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3249                 if ((s64)delta_exec > 0)
3250                         ns += delta_exec;
3251         }
3252         task_rq_unlock(rq, &flags);
3253
3254         return ns;
3255 }
3256
3257 /*
3258  * Account user cpu time to a process.
3259  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3260  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3261  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3262  */
3263 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3264 {
3265         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3266         cputime64_t tmp;
3267
3268         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3269
3270         /* Add user time to cpustat. */
3271         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3272         if (TASK_NICE(p) > 0)
3273                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3274         else
3275                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3276 }
3277
3278 /*
3279  * Account system cpu time to a process.
3280  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3281  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3282  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3283  */
3284 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3285                          cputime_t cputime)
3286 {
3287         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3288         struct rq *rq = this_rq();
3289         cputime64_t tmp;
3290
3291         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3292
3293         /* Add system time to cpustat. */
3294         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3295         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3296                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3297         else if (softirq_count())
3298                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3299         else if (p != rq->idle)
3300                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3301         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3302                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3303         else
3304                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3305         /* Account for system time used */
3306         acct_update_integrals(p);
3307 }
3308
3309 /*
3310  * Account for involuntary wait time.
3311  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3312  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3313  */
3314 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3315 {
3316         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3317         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3318         struct rq *rq = this_rq();
3319
3320         if (p == rq->idle) {
3321                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3322                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3323                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3324                 else
3325                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3326         } else
3327                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3328 }
3329
3330 /*
3331  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3332  * We call it with interrupts disabled.
3333  *
3334  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3335  * timeslices.
3336  */
3337 void scheduler_tick(void)
3338 {
3339         int cpu = smp_processor_id();
3340         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3341         struct task_struct *curr = rq->curr;
3342         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
3343
3344         spin_lock(&rq->lock);
3345         __update_rq_clock(rq);
3346         /*
3347          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
3348          */
3349         if (unlikely(rq->clock < next_tick))
3350                 rq->clock = next_tick;
3351         rq->tick_timestamp = rq->clock;
3352         update_cpu_load(rq);
3353         if (curr != rq->idle) /* FIXME: needed? */
3354                 curr->sched_class->task_tick(rq, curr);
3355         spin_unlock(&rq->lock);
3356
3357 #ifdef CONFIG_SMP
3358         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3359         trigger_load_balance(rq, cpu);
3360 #endif
3361 }
3362
3363 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3364
3365 void fastcall add_preempt_count(int val)
3366 {
3367         /*
3368          * Underflow?
3369          */
3370         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3371                 return;
3372         preempt_count() += val;
3373         /*
3374          * Spinlock count overflowing soon?
3375          */
3376         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3377                                 PREEMPT_MASK - 10);
3378 }
3379 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3380
3381 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3382 {
3383         /*
3384          * Underflow?
3385          */
3386         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3387                 return;
3388         /*
3389          * Is the spinlock portion underflowing?
3390          */
3391         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3392                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3393                 return;
3394
3395         preempt_count() -= val;
3396 }
3397 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3398
3399 #endif
3400
3401 /*
3402  * Print scheduling while atomic bug:
3403  */
3404 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3405 {
3406         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/0x%08x/%d\n",
3407                 prev->comm, preempt_count(), prev->pid);
3408         debug_show_held_locks(prev);
3409         if (irqs_disabled())
3410                 print_irqtrace_events(prev);
3411         dump_stack();
3412 }
3413
3414 /*
3415  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3416  */
3417 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3418 {
3419         /*
3420          * Test if we are atomic.  Since do_exit() needs to call into
3421          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3422          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3423          */
3424         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
3425                 __schedule_bug(prev);
3426
3427         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3428
3429         schedstat_inc(this_rq(), sched_cnt);
3430 }
3431
3432 /*
3433  * Pick up the highest-prio task:
3434  */
3435 static inline struct task_struct *
3436 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3437 {
3438         struct sched_class *class;
3439         struct task_struct *p;
3440
3441         /*
3442          * Optimization: we know that if all tasks are in
3443          * the fair class we can call that function directly:
3444          */
3445         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3446                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3447                 if (likely(p))
3448                         return p;
3449         }
3450
3451         class = sched_class_highest;
3452         for ( ; ; ) {
3453                 p = class->pick_next_task(rq);
3454                 if (p)
3455                         return p;
3456                 /*
3457                  * Will never be NULL as the idle class always
3458                  * returns a non-NULL p:
3459                  */
3460                 class = class->next;
3461         }
3462 }
3463
3464 /*
3465  * schedule() is the main scheduler function.
3466  */
3467 asmlinkage void __sched schedule(void)
3468 {
3469         struct task_struct *prev, *next;
3470         long *switch_count;
3471         struct rq *rq;
3472         int cpu;
3473
3474 need_resched:
3475         preempt_disable();
3476         cpu = smp_processor_id();
3477         rq = cpu_rq(cpu);
3478         rcu_qsctr_inc(cpu);
3479         prev = rq->curr;
3480         switch_count = &prev->nivcsw;
3481
3482         release_kernel_lock(prev);
3483 need_resched_nonpreemptible:
3484
3485         schedule_debug(prev);
3486
3487         spin_lock_irq(&rq->lock);
3488         clear_tsk_need_resched(prev);
3489         __update_rq_clock(rq);
3490
3491         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3492                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3493                                 unlikely(signal_pending(prev)))) {
3494                         prev->state = TASK_RUNNING;
3495                 } else {
3496                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3497                 }
3498                 switch_count = &prev->nvcsw;
3499         }
3500
3501         if (unlikely(!rq->nr_running))
3502                 idle_balance(cpu, rq);
3503
3504         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3505         next = pick_next_task(rq, prev);
3506
3507         sched_info_switch(prev, next);
3508
3509         if (likely(prev != next)) {
3510                 rq->nr_switches++;
3511                 rq->curr = next;
3512                 ++*switch_count;
3513
3514                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3515         } else
3516                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3517
3518         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
3519                 cpu = smp_processor_id();
3520                 rq = cpu_rq(cpu);
3521                 goto need_resched_nonpreemptible;
3522         }
3523         preempt_enable_no_resched();
3524         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3525                 goto need_resched;
3526 }
3527 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3528
3529 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3530 /*
3531  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3532  * off of preempt_enable.  Kernel preemptions off return from interrupt
3533  * occur there and call schedule directly.
3534  */
3535 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3536 {
3537         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3538 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3539         struct task_struct *task = current;
3540         int saved_lock_depth;
3541 #endif
3542         /*
3543          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3544          * we do not want to preempt the current task.  Just return..
3545          */
3546         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3547                 return;
3548
3549 need_resched:
3550         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3551         /*
3552          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3553          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3554          * auto-release the semaphore:
3555          */
3556 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3557         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3558         task->lock_depth = -1;
3559 #endif
3560         schedule();
3561 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3562         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3563 #endif
3564         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3565
3566         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3567         barrier();
3568         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3569                 goto need_resched;
3570 }
3571 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3572
3573 /*
3574  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3575  * off of irq context.
3576  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3577  * protect us against recursive calling from irq.
3578  */
3579 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3580 {
3581         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3582 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3583         struct task_struct *task = current;
3584         int saved_lock_depth;
3585 #endif
3586         /* Catch callers which need to be fixed */
3587         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3588
3589 need_resched:
3590         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3591         /*
3592          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3593          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3594          * auto-release the semaphore:
3595          */
3596 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3597         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3598         task->lock_depth = -1;
3599 #endif
3600         local_irq_enable();
3601         schedule();
3602         local_irq_disable();
3603 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3604         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3605 #endif
3606         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3607
3608         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3609         barrier();
3610         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3611                 goto need_resched;
3612 }
3613
3614 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3615
3616 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
3617                           void *key)
3618 {
3619         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
3620 }
3621 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3622
3623 /*
3624  * The core wakeup function.  Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3625  * wake everything up.  If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3626  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3627  *
3628  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3629  * started to run but is not in state TASK_RUNNING.  try_to_wake_up() returns
3630  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3631  */
3632 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3633                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
3634 {
3635         struct list_head *tmp, *next;
3636
3637         list_for_each_safe(tmp, next, &q->task_list) {
3638                 wait_queue_t *curr = list_entry(tmp, wait_queue_t, task_list);
3639                 unsigned flags = curr->flags;
3640
3641                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
3642                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3643                         break;
3644         }
3645 }
3646
3647 /**
3648  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3649  * @q: the waitqueue
3650  * @mode: which threads
3651  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3652  * @key: is directly passed to the wakeup function
3653  */
3654 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3655                         int nr_exclusive, void *key)
3656 {
3657         unsigned long flags;
3658
3659         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3660         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3661         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3662 }
3663 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3664
3665 /*
3666  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3667  */
3668 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3669 {
3670         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3671 }
3672
3673 /**
3674  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
3675  * @q: the waitqueue
3676  * @mode: which threads
3677  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3678  *
3679  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3680  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3681  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3682  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3683  *
3684  * On UP it can prevent extra preemption.
3685  */
3686 void fastcall
3687 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3688 {
3689         unsigned long flags;
3690         int sync = 1;
3691
3692         if (unlikely(!q))
3693                 return;
3694
3695         if (unlikely(!nr_exclusive))
3696                 sync = 0;
3697
3698         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3699         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
3700         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3701 }
3702 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3703
3704 void fastcall complete(struct completion *x)
3705 {
3706         unsigned long flags;
3707
3708         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3709         x->done++;
3710         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3711                          1, 0, NULL);
3712         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3713 }
3714 EXPORT_SYMBOL(complete);
3715
3716 void fastcall complete_all(struct completion *x)
3717 {
3718         unsigned long flags;
3719
3720         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3721         x->done += UINT_MAX/2;
3722         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3723                          0, 0, NULL);
3724         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3725 }
3726 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3727
3728 void fastcall __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3729 {
3730         might_sleep();
3731
3732         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3733         if (!x->done) {
3734                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3735
3736                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3737                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3738                 do {
3739                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3740                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3741                         schedule();
3742                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3743                 } while (!x->done);
3744                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3745         }
3746         x->done--;
3747         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3748 }
3749 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3750
3751 unsigned long fastcall __sched
3752 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3753 {
3754         might_sleep();
3755
3756         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3757         if (!x->done) {
3758                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3759
3760                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3761                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3762                 do {
3763                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3764                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3765                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3766                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3767                         if (!timeout) {
3768                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3769                                 goto out;
3770                         }
3771                 } while (!x->done);
3772                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3773         }
3774         x->done--;
3775 out:
3776         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3777         return timeout;
3778 }
3779 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3780
3781 int fastcall __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3782 {
3783         int ret = 0;
3784
3785         might_sleep();
3786
3787         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3788         if (!x->done) {
3789                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3790
3791                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3792                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3793                 do {
3794                         if (signal_pending(current)) {
3795                                 ret = -ERESTARTSYS;
3796                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3797                                 goto out;
3798                         }
3799                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3800                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3801                         schedule();
3802                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3803                 } while (!x->done);
3804                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3805         }
3806         x->done--;
3807 out:
3808         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3809
3810         return ret;
3811 }
3812 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3813
3814 unsigned long fastcall __sched
3815 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3816                                           unsigned long timeout)
3817 {
3818         might_sleep();
3819
3820         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3821         if (!x->done) {
3822                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3823
3824                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3825                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3826                 do {
3827                         if (signal_pending(current)) {
3828                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3829                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3830                                 goto out;
3831                         }
3832                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3833                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3834                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3835                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3836                         if (!timeout) {
3837                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3838                                 goto out;
3839                         }
3840                 } while (!x->done);
3841                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3842         }
3843         x->done--;
3844 out:
3845         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3846         return timeout;
3847 }
3848 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3849
3850 static inline void
3851 sleep_on_head(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait, unsigned long *flags)
3852 {
3853         spin_lock_irqsave(&q->lock, *flags);
3854         __add_wait_queue(q, wait);
3855         spin_unlock(&q->lock);
3856 }
3857
3858 static inline void
3859 sleep_on_tail(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait, unsigned long *flags)
3860 {
3861         spin_lock_irq(&q->lock);
3862         __remove_wait_queue(q, wait);
3863         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, *flags);
3864 }
3865
3866 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3867 {
3868         unsigned long flags;
3869         wait_queue_t wait;
3870
3871         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3872
3873         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3874
3875         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3876         schedule();
3877         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3878 }
3879 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3880
3881 long __sched
3882 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3883 {
3884         unsigned long flags;
3885         wait_queue_t wait;
3886
3887         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3888
3889         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3890
3891         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3892         timeout = schedule_timeout(timeout);
3893         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3894
3895         return timeout;
3896 }
3897 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3898
3899 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3900 {
3901         unsigned long flags;
3902         wait_queue_t wait;
3903
3904         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3905
3906         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3907
3908         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3909         schedule();
3910         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3911 }
3912 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3913
3914 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3915 {
3916         unsigned long flags;
3917         wait_queue_t wait;
3918
3919         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3920
3921         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3922
3923         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3924         timeout = schedule_timeout(timeout);
3925         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3926
3927         return timeout;
3928 }
3929 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3930
3931 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3932
3933 /*
3934  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3935  * @p: task
3936  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3937  *
3938  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3939  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3940  *
3941  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3942  */
3943 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3944 {
3945         unsigned long flags;
3946         int oldprio, on_rq;
3947         struct rq *rq;
3948
3949         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3950
3951         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3952         update_rq_clock(rq);
3953
3954         oldprio = p->prio;
3955         on_rq = p->se.on_rq;
3956         if (on_rq)
3957                 dequeue_task(rq, p, 0);
3958
3959         if (rt_prio(prio))
3960                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3961         else
3962                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3963
3964         p->prio = prio;
3965
3966         if (on_rq) {
3967                 enqueue_task(rq, p, 0);
3968                 /*
3969                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
3970                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
3971                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
3972                  */
3973                 if (task_running(rq, p)) {
3974                         if (p->prio > oldprio)
3975                                 resched_task(rq->curr);
3976                 } else {
3977                         check_preempt_curr(rq, p);
3978                 }
3979         }
3980         task_rq_unlock(rq, &flags);
3981 }
3982
3983 #endif
3984
3985 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3986 {
3987         int old_prio, delta, on_rq;
3988         unsigned long flags;
3989         struct rq *rq;
3990
3991         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3992                 return;
3993         /*
3994          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3995          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3996          */
3997         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3998         update_rq_clock(rq);
3999         /*
4000          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4001          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4002          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4003          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4004          */
4005         if (task_has_rt_policy(p)) {
4006                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4007                 goto out_unlock;
4008         }
4009         on_rq = p->se.on_rq;
4010         if (on_rq) {
4011                 dequeue_task(rq, p, 0);
4012                 dec_load(rq, p);
4013         }
4014
4015         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4016         set_load_weight(p);
4017         old_prio = p->prio;
4018         p->prio = effective_prio(p);
4019         delta = p->prio - old_prio;
4020
4021         if (on_rq) {
4022                 enqueue_task(rq, p, 0);
4023                 inc_load(rq, p);
4024                 /*
4025                  * If the task increased its priority or is running and
4026                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4027                  */
4028                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4029                         resched_task(rq->curr);
4030         }
4031 out_unlock:
4032         task_rq_unlock(rq, &flags);
4033 }
4034 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4035
4036 /*
4037  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4038  * @p: task
4039  * @nice: nice value
4040  */
4041 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4042 {
4043         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4044         int nice_rlim = 20 - nice;
4045
4046         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4047                 capable(CAP_SYS_NICE));
4048 }
4049
4050 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4051
4052 /*
4053  * sys_nice - change the priority of the current process.
4054  * @increment: priority increment
4055  *
4056  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4057  * does similar things.
4058  */
4059 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4060 {
4061         long nice, retval;
4062
4063         /*
4064          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4065          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4066          * and we have a single winner.
4067          */
4068         if (increment < -40)
4069                 increment = -40;
4070         if (increment > 40)
4071                 increment = 40;
4072
4073         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4074         if (nice < -20)
4075                 nice = -20;
4076         if (nice > 19)
4077                 nice = 19;
4078
4079         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4080                 return -EPERM;
4081
4082         retval = security_task_setnice(current, nice);
4083         if (retval)
4084                 return retval;
4085
4086         set_user_nice(current, nice);
4087         return 0;
4088 }
4089
4090 #endif
4091
4092 /**
4093  * task_prio - return the priority value of a given task.
4094  * @p: the task in question.
4095  *
4096  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4097  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4098  * around 0, value goes from -16 to +15.
4099  */
4100 int task_prio(const struct task_struct *p)
4101 {
4102         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4103 }
4104
4105 /**
4106  * task_nice - return the nice value of a given task.
4107  * @p: the task in question.
4108  */
4109 int task_nice(const struct task_struct *p)
4110 {
4111         return TASK_NICE(p);
4112 }
4113 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4114
4115 /**
4116  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4117  * @cpu: the processor in question.
4118  */
4119 int idle_cpu(int cpu)
4120 {
4121         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4122 }
4123
4124 /**
4125  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4126  * @cpu: the processor in question.
4127  */
4128 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4129 {
4130         return cpu_rq(cpu)->idle;
4131 }
4132
4133 /**
4134  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4135  * @pid: the pid in question.
4136  */
4137 static inline struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4138 {
4139         return pid ? find_task_by_pid(pid) : current;
4140 }
4141
4142 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4143 static void
4144 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4145 {
4146         BUG_ON(p->se.on_rq);
4147
4148         p->policy = policy;
4149         switch (p->policy) {
4150         case SCHED_NORMAL:
4151         case SCHED_BATCH:
4152         case SCHED_IDLE:
4153                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4154                 break;
4155         case SCHED_FIFO:
4156         case SCHED_RR:
4157                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4158                 break;
4159         }
4160
4161         p->rt_priority = prio;
4162         p->normal_prio = normal_prio(p);
4163         /* we are holding p->pi_lock already */
4164         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4165         set_load_weight(p);
4166 }
4167
4168 /**
4169  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4170  * @p: the task in question.
4171  * @policy: new policy.
4172  * @param: structure containing the new RT priority.
4173  *
4174  * NOTE that the task may be already dead.
4175  */
4176 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4177                        struct sched_param *param)
4178 {
4179         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq;
4180         unsigned long flags;
4181         struct rq *rq;
4182
4183         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4184         BUG_ON(in_interrupt());
4185 recheck:
4186         /* double check policy once rq lock held */
4187         if (policy < 0)
4188                 policy = oldpolicy = p->policy;
4189         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4190                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4191                         policy != SCHED_IDLE)
4192                 return -EINVAL;
4193         /*
4194          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4195          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4196          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4197          */
4198         if (param->sched_priority < 0 ||
4199             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4200             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4201                 return -EINVAL;
4202         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4203                 return -EINVAL;
4204
4205         /*
4206          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4207          */
4208         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4209                 if (rt_policy(policy)) {
4210                         unsigned long rlim_rtprio;
4211
4212                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4213                                 return -ESRCH;
4214                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4215                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4216
4217                         /* can't set/change the rt policy */
4218                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4219                                 return -EPERM;
4220
4221                         /* can't increase priority */
4222                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4223                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4224                                 return -EPERM;
4225                 }
4226                 /*
4227                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4228                  * move out of SCHED_IDLE either:
4229                  */
4230                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4231                         return -EPERM;
4232
4233                 /* can't change other user's priorities */
4234                 if ((current->euid != p->euid) &&
4235                     (current->euid != p->uid))
4236                         return -EPERM;
4237         }
4238
4239         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4240         if (retval)
4241                 return retval;
4242         /*
4243          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4244          * changing the priority of the task:
4245          */
4246         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4247         /*
4248          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4249          * runqueue lock must be held.
4250          */
4251         rq = __task_rq_lock(p);
4252         /* recheck policy now with rq lock held */
4253         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4254                 policy = oldpolicy = -1;
4255                 __task_rq_unlock(rq);
4256                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4257                 goto recheck;
4258         }
4259         update_rq_clock(rq);
4260         on_rq = p->se.on_rq;
4261         if (on_rq)
4262                 deactivate_task(rq, p, 0);
4263         oldprio = p->prio;
4264         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4265         if (on_rq) {
4266                 activate_task(rq, p, 0);
4267                 /*
4268                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4269                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4270                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4271                  */
4272                 if (task_running(rq, p)) {
4273                         if (p->prio > oldprio)
4274                                 resched_task(rq->curr);
4275                 } else {
4276                         check_preempt_curr(rq, p);
4277                 }
4278         }
4279         __task_rq_unlock(rq);
4280         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4281
4282         rt_mutex_adjust_pi(p);
4283
4284         return 0;
4285 }
4286 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4287
4288 static int
4289 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4290 {
4291         struct sched_param lparam;
4292         struct task_struct *p;
4293         int retval;
4294
4295         if (!param || pid < 0)
4296                 return -EINVAL;
4297         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4298                 return -EFAULT;
4299
4300         rcu_read_lock();
4301         retval = -ESRCH;
4302         p = find_process_by_pid(pid);
4303         if (p != NULL)
4304                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4305         rcu_read_unlock();
4306
4307         return retval;
4308 }
4309
4310 /**
4311  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4312  * @pid: the pid in question.
4313  * @policy: new policy.
4314  * @param: structure containing the new RT priority.
4315  */
4316 asmlinkage long sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,
4317                                        struct sched_param __user *param)
4318 {
4319         /* negative values for policy are not valid */
4320         if (policy < 0)
4321                 return -EINVAL;
4322
4323         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4324 }
4325
4326 /**
4327  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4328  * @pid: the pid in question.
4329  * @param: structure containing the new RT priority.
4330  */
4331 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4332 {
4333         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4334 }
4335
4336 /**
4337  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4338  * @pid: the pid in question.
4339  */
4340 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4341 {
4342         struct task_struct *p;
4343         int retval = -EINVAL;
4344
4345         if (pid < 0)
4346                 goto out_nounlock;
4347
4348         retval = -ESRCH;
4349         read_lock(&tasklist_lock);
4350         p = find_process_by_pid(pid);
4351         if (p) {
4352                 retval = security_task_getscheduler(p);
4353                 if (!retval)
4354                         retval = p->policy;
4355         }
4356         read_unlock(&tasklist_lock);
4357
4358 out_nounlock:
4359         return retval;
4360 }
4361
4362 /**
4363  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4364  * @pid: the pid in question.
4365  * @param: structure containing the RT priority.
4366  */
4367 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4368 {
4369         struct sched_param lp;
4370         struct task_struct *p;
4371         int retval = -EINVAL;
4372
4373         if (!param || pid < 0)
4374                 goto out_nounlock;
4375
4376         read_lock(&tasklist_lock);
4377         p = find_process_by_pid(pid);
4378         retval = -ESRCH;
4379         if (!p)
4380                 goto out_unlock;
4381
4382         retval = security_task_getscheduler(p);
4383         if (retval)
4384                 goto out_unlock;
4385
4386         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4387         read_unlock(&tasklist_lock);
4388
4389         /*
4390          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4391          */
4392         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4393
4394 out_nounlock:
4395         return retval;
4396
4397 out_unlock:
4398         read_unlock(&tasklist_lock);
4399         return retval;
4400 }
4401
4402 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4403 {
4404         cpumask_t cpus_allowed;
4405         struct task_struct *p;
4406         int retval;
4407
4408         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4409         read_lock(&tasklist_lock);
4410
4411         p = find_process_by_pid(pid);
4412         if (!p) {
4413                 read_unlock(&tasklist_lock);
4414                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4415                 return -ESRCH;
4416         }
4417
4418         /*
4419          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4420          * tasklist_lock held.  We will bump the task_struct's
4421          * usage count and then drop tasklist_lock.
4422          */
4423         get_task_struct(p);
4424         read_unlock(&tasklist_lock);
4425
4426         retval = -EPERM;
4427         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4428                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4429                 goto out_unlock;
4430
4431         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4432         if (retval)
4433                 goto out_unlock;
4434
4435         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4436         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4437         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4438
4439 out_unlock:
4440         put_task_struct(p);
4441         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4442         return retval;
4443 }
4444
4445 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4446                              cpumask_t *new_mask)
4447 {
4448         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4449                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4450         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4451                 len = sizeof(cpumask_t);
4452         }
4453         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4454 }
4455
4456 /**
4457  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4458  * @pid: pid of the process
4459  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4460  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4461  */
4462 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4463                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4464 {
4465         cpumask_t new_mask;
4466         int retval;
4467
4468         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4469         if (retval)
4470                 return retval;
4471
4472         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4473 }
4474
4475 /*
4476  * Represents all cpu's present in the system
4477  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4478  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4479  * method, such as ACPI for e.g.
4480  */
4481
4482 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4483 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4484
4485 #ifndef CONFIG_SMP
4486 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4487 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4488
4489 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4490 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4491 #endif
4492
4493 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4494 {
4495         struct task_struct *p;
4496         int retval;
4497
4498         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4499         read_lock(&tasklist_lock);
4500
4501         retval = -ESRCH;
4502         p = find_process_by_pid(pid);
4503         if (!p)
4504                 goto out_unlock;
4505
4506         retval = security_task_getscheduler(p);
4507         if (retval)
4508                 goto out_unlock;
4509
4510         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4511
4512 out_unlock:
4513         read_unlock(&tasklist_lock);
4514         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4515
4516         return retval;
4517 }
4518
4519 /**
4520  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4521  * @pid: pid of the process
4522  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4523  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4524  */
4525 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4526                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4527 {
4528         int ret;
4529         cpumask_t mask;
4530
4531         if (len < sizeof(cpumask_t))
4532                 return -EINVAL;
4533
4534         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4535         if (ret < 0)
4536                 return ret;
4537
4538         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4539                 return -EFAULT;
4540
4541         return sizeof(cpumask_t);
4542 }
4543
4544 /**
4545  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4546  *
4547  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4548  * other threads running on this CPU then this function will return.
4549  */
4550 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4551 {
4552         struct rq *rq = this_rq_lock();
4553
4554         schedstat_inc(rq, yld_cnt);
4555         if (unlikely(rq->nr_running == 1))
4556                 schedstat_inc(rq, yld_act_empty);
4557         else
4558                 current->sched_class->yield_task(rq, current);
4559
4560         /*
4561          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4562          * no need to preempt or enable interrupts:
4563          */
4564         __release(rq->lock);
4565         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4566         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4567         preempt_enable_no_resched();
4568
4569         schedule();
4570
4571         return 0;
4572 }
4573
4574 static void __cond_resched(void)
4575 {
4576 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4577         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4578 #endif
4579         /*
4580          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4581          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4582          * cond_resched() call.
4583          */
4584         do {
4585                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4586                 schedule();
4587                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4588         } while (need_resched());
4589 }
4590
4591 int __sched cond_resched(void)
4592 {
4593         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4594                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4595                 __cond_resched();
4596                 return 1;
4597         }
4598         return 0;
4599 }
4600 EXPORT_SYMBOL(cond_resched);
4601
4602 /*
4603  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4604  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4605  *
4606  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT.  We do strange low-level
4607  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4608  * spin_unlock(), once by hand).
4609  */
4610 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4611 {
4612         int ret = 0;
4613
4614         if (need_lockbreak(lock)) {
4615                 spin_unlock(lock);
4616                 cpu_relax();
4617                 ret = 1;
4618                 spin_lock(lock);
4619         }
4620         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4621                 spin_release(&lock->dep_map, 1, _THIS_IP_);
4622                 _raw_spin_unlock(lock);
4623                 preempt_enable_no_resched();
4624                 __cond_resched();
4625                 ret = 1;
4626                 spin_lock(lock);
4627         }
4628         return ret;
4629 }
4630 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4631
4632 int __sched cond_resched_softirq(void)
4633 {
4634         BUG_ON(!in_softirq());
4635
4636         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4637                 local_bh_enable();
4638                 __cond_resched();
4639                 local_bh_disable();
4640                 return 1;
4641         }
4642         return 0;
4643 }
4644 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4645
4646 /**
4647  * yield - yield the current processor to other threads.
4648  *
4649  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4650  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4651  */
4652 void __sched yield(void)
4653 {
4654         set_current_state(TASK_RUNNING);
4655         sys_sched_yield();
4656 }
4657 EXPORT_SYMBOL(yield);
4658
4659 /*
4660  * This task is about to go to sleep on IO.  Increment rq->nr_iowait so
4661  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4662  *
4663  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4664  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4665  */
4666 void __sched io_schedule(void)
4667 {
4668         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4669
4670         delayacct_blkio_start();
4671         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4672         schedule();
4673         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4674         delayacct_blkio_end();
4675 }
4676 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4677
4678 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4679 {
4680         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4681         long ret;
4682
4683         delayacct_blkio_start();
4684         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4685         ret = schedule_timeout(timeout);
4686         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4687         delayacct_blkio_end();
4688         return ret;
4689 }
4690
4691 /**
4692  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4693  * @policy: scheduling class.
4694  *
4695  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4696  * by a given scheduling class.
4697  */
4698 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
4699 {
4700         int ret = -EINVAL;
4701
4702         switch (policy) {
4703         case SCHED_FIFO:
4704         case SCHED_RR:
4705                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4706                 break;
4707         case SCHED_NORMAL:
4708         case SCHED_BATCH:
4709         case SCHED_IDLE:
4710                 ret = 0;
4711                 break;
4712         }
4713         return ret;
4714 }
4715
4716 /**
4717  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4718  * @policy: scheduling class.
4719  *
4720  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4721  * by a given scheduling class.
4722  */
4723 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
4724 {
4725         int ret = -EINVAL;
4726
4727         switch (policy) {
4728         case SCHED_FIFO:
4729         case SCHED_RR:
4730                 ret = 1;
4731                 break;
4732         case SCHED_NORMAL:
4733         case SCHED_BATCH:
4734         case SCHED_IDLE:
4735                 ret = 0;
4736         }
4737         return ret;
4738 }
4739
4740 /**
4741  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4742  * @pid: pid of the process.
4743  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4744  *
4745  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4746  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4747  */
4748 asmlinkage
4749 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
4750 {
4751         struct task_struct *p;
4752         int retval = -EINVAL;
4753         struct timespec t;
4754
4755         if (pid < 0)
4756                 goto out_nounlock;
4757
4758         retval = -ESRCH;
4759         read_lock(&tasklist_lock);
4760         p = find_process_by_pid(pid);
4761         if (!p)
4762                 goto out_unlock;
4763
4764         retval = security_task_getscheduler(p);
4765         if (retval)
4766                 goto out_unlock;
4767
4768         jiffies_to_timespec(p->policy == SCHED_FIFO ?
4769                                 0 : static_prio_timeslice(p->static_prio), &t);
4770         read_unlock(&tasklist_lock);
4771         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4772 out_nounlock:
4773         return retval;
4774 out_unlock:
4775         read_unlock(&tasklist_lock);
4776         return retval;
4777 }
4778
4779 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
4780
4781 static void show_task(struct task_struct *p)
4782 {
4783         unsigned long free = 0;
4784         unsigned state;
4785
4786         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4787         printk("%-13.13s %c", p->comm,
4788                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4789 #if BITS_PER_LONG == 32
4790         if (state == TASK_RUNNING)
4791                 printk(" running  ");
4792         else
4793                 printk(" %08lx ", thread_saved_pc(p));
4794 #else
4795         if (state == TASK_RUNNING)
4796                 printk("  running task    ");
4797         else
4798                 printk(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
4799 #endif
4800 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4801         {
4802                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
4803                 while (!*n)
4804                         n++;
4805                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
4806         }
4807 #endif
4808         printk("%5lu %5d %6d\n", free, p->pid, p->parent->pid);
4809
4810         if (state != TASK_RUNNING)
4811                 show_stack(p, NULL);
4812 }
4813
4814 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4815 {
4816         struct task_struct *g, *p;
4817
4818 #if BITS_PER_LONG == 32
4819         printk(KERN_INFO
4820                 "  task                PC stack   pid father\n");
4821 #else
4822         printk(KERN_INFO
4823                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4824 #endif
4825         read_lock(&tasklist_lock);
4826         do_each_thread(g, p) {
4827                 /*
4828                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4829                  * console might take alot of time:
4830                  */
4831                 touch_nmi_watchdog();
4832                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4833                         show_task(p);
4834         } while_each_thread(g, p);
4835
4836         touch_all_softlockup_watchdogs();
4837
4838 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4839         sysrq_sched_debug_show();
4840 #endif
4841         read_unlock(&tasklist_lock);
4842         /*
4843          * Only show locks if all tasks are dumped:
4844          */
4845         if (state_filter == -1)
4846                 debug_show_all_locks();
4847 }
4848
4849 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4850 {
4851         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4852 }
4853
4854 /**
4855  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4856  * @idle: task in question
4857  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4858  *
4859  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4860  * flag, to make booting more robust.
4861  */
4862 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4863 {
4864         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4865         unsigned long flags;
4866
4867         __sched_fork(idle);
4868         idle->se.exec_start = sched_clock();
4869
4870         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
4871         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
4872         __set_task_cpu(idle, cpu);
4873
4874         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4875         rq->curr = rq->idle = idle;
4876 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
4877         idle->oncpu = 1;
4878 #endif
4879         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4880
4881         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4882 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
4883         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
4884 #else
4885         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4886 #endif
4887         /*
4888          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4889          */
4890         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4891 }
4892
4893 /*
4894  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
4895  * indicates which cpus entered this state. This is used
4896  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
4897  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
4898  * always be CPU_MASK_NONE.
4899  */
4900 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
4901
4902 /*
4903  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
4904  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
4905  * to users decreases. But the relationship is not linear,
4906  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
4907  * number of CPUs.
4908  *
4909  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
4910  */
4911 static inline void sched_init_granularity(void)
4912 {
4913         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
4914         const unsigned long gran_limit = 100000000;
4915
4916         sysctl_sched_granularity *= factor;
4917         if (sysctl_sched_granularity > gran_limit)
4918                 sysctl_sched_granularity = gran_limit;
4919
4920         sysctl_sched_runtime_limit = sysctl_sched_granularity * 5;
4921         sysctl_sched_wakeup_granularity = sysctl_sched_granularity / 2;
4922 }
4923
4924 #ifdef CONFIG_SMP
4925 /*
4926  * This is how migration works:
4927  *
4928  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
4929  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
4930  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
4931  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
4932  *    thread off the CPU)
4933  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
4934  *    task is still in the wrong runqueue.
4935  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4936  *    it and puts it into the right queue.
4937  * 6) migration thread up()s the semaphore.
4938  * 7) we wake up and the migration is done.
4939  */
4940
4941 /*
4942  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4943  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4944  * is removed from the allowed bitmask.
4945  *
4946  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4947  * task must not exit() & deallocate itself prematurely.  The
4948  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4949  */
4950 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
4951 {
4952         struct migration_req req;
4953         unsigned long flags;
4954         struct rq *rq;
4955         int ret = 0;
4956
4957         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4958         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
4959                 ret = -EINVAL;
4960                 goto out;
4961         }
4962
4963         p->cpus_allowed = new_mask;
4964         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4965         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
4966                 goto out;
4967
4968         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
4969                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4970                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4971                 wake_up_process(rq->migration_thread);
4972                 wait_for_completion(&req.done);
4973                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4974                 return 0;
4975         }
4976 out:
4977         task_rq_unlock(rq, &flags);
4978
4979         return ret;
4980 }
4981 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
4982
4983 /*
4984  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu.  We're doing
4985  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4986  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4987  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4988  *
4989  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4990  * as the task is no longer on this CPU.
4991  *
4992  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4993  */
4994 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4995 {
4996         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4997         int ret = 0, on_rq;
4998
4999         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5000                 return ret;
5001
5002         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5003         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5004
5005         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5006         /* Already moved. */
5007         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5008                 goto out;
5009         /* Affinity changed (again). */
5010         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5011                 goto out;
5012
5013         on_rq = p->se.on_rq;
5014         if (on_rq)
5015                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5016
5017         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5018         if (on_rq) {
5019                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5020                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
5021         }
5022         ret = 1;
5023 out:
5024         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5025         return ret;
5026 }
5027
5028 /*
5029  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5030  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5031  * another runqueue.
5032  */
5033 static int migration_thread(void *data)
5034 {
5035         int cpu = (long)data;
5036         struct rq *rq;
5037
5038         rq = cpu_rq(cpu);
5039         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5040
5041         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5042         while (!kthread_should_stop()) {
5043                 struct migration_req *req;
5044                 struct list_head *head;
5045
5046                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5047
5048                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5049                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5050                         goto wait_to_die;
5051                 }
5052
5053                 if (rq->active_balance) {
5054                         active_load_balance(rq, cpu);
5055                         rq->active_balance = 0;
5056                 }
5057
5058                 head = &rq->migration_queue;
5059
5060                 if (list_empty(head)) {
5061                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5062                         schedule();
5063                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5064                         continue;
5065                 }
5066                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5067                 list_del_init(head->next);
5068
5069                 spin_unlock(&rq->lock);
5070                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5071                 local_irq_enable();
5072
5073                 complete(&req->done);
5074         }
5075         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5076         return 0;
5077
5078 wait_to_die:
5079         /* Wait for kthread_stop */
5080         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5081         while (!kthread_should_stop()) {
5082                 schedule();
5083                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5084         }
5085         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5086         return 0;
5087 }
5088
5089 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5090 /*
5091  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if neccessary.
5092  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5093  */
5094 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5095 {
5096         unsigned long flags;
5097         cpumask_t mask;
5098         struct rq *rq;
5099         int dest_cpu;
5100
5101 restart:
5102         /* On same node? */
5103         mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5104         cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5105         dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5106
5107         /* On any allowed CPU? */
5108         if (dest_cpu == NR_CPUS)
5109                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5110
5111         /* No more Mr. Nice Guy. */
5112         if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5113                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5114                 cpus_setall(p->cpus_allowed);
5115                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5116                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5117
5118                 /*
5119                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
5120                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
5121                  * leave kernel.
5122                  */
5123                 if (p->mm && printk_ratelimit())
5124                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5125                                "longer affine to cpu%d\n",
5126                                p->pid, p->comm, dead_cpu);
5127         }
5128         if (!__migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu))
5129                 goto restart;
5130 }
5131
5132 /*
5133  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5134  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5135  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5136  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5137  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5138  */
5139 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5140 {
5141         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5142         unsigned long flags;
5143
5144         local_irq_save(flags);
5145         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5146         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5147         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5148         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5149         local_irq_restore(flags);
5150 }
5151
5152 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5153 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5154 {
5155         struct task_struct *p, *t;
5156
5157         write_lock_irq(&tasklist_lock);
5158
5159         do_each_thread(t, p) {
5160                 if (p == current)
5161                         continue;
5162
5163                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5164                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5165         } while_each_thread(t, p);
5166
5167         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
5168 }
5169
5170 /*
5171  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5172  * It does so by boosting its priority to highest possible and adding it to
5173  * the _front_ of the runqueue. Used by CPU offline code.
5174  */
5175 void sched_idle_next(void)
5176 {
5177         int this_cpu = smp_processor_id();
5178         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5179         struct task_struct *p = rq->idle;
5180         unsigned long flags;
5181
5182         /* cpu has to be offline */
5183         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5184
5185         /*
5186          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5187          * and interrupts disabled on the current cpu.
5188          */
5189         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5190
5191         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5192
5193         /* Add idle task to the _front_ of its priority queue: */
5194         activate_idle_task(p, rq);
5195
5196         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5197 }
5198
5199 /*
5200  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5201  * offline.
5202  */
5203 void idle_task_exit(void)
5204 {
5205         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5206
5207         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5208
5209         if (mm != &init_mm)
5210                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5211         mmdrop(mm);
5212 }
5213
5214 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5215 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5216 {
5217         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5218
5219         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5220         BUG_ON(p->exit_state != EXIT_ZOMBIE && p->exit_state != EXIT_DEAD);
5221
5222         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5223         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5224
5225         get_task_struct(p);
5226
5227         /*
5228          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5229          * that's OK.  No task can be added to this CPU, so iteration is
5230          * fine.
5231          * NOTE: interrupts should be left disabled  --dev@
5232          */
5233         spin_unlock(&rq->lock);
5234         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5235         spin_lock(&rq->lock);
5236
5237         put_task_struct(p);
5238 }
5239
5240 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5241 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5242 {
5243         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5244         struct task_struct *next;
5245
5246         for ( ; ; ) {
5247                 if (!rq->nr_running)
5248                         break;
5249                 update_rq_clock(rq);
5250                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5251                 if (!next)
5252                         break;
5253                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5254
5255         }
5256 }
5257 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5258
5259 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5260
5261 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5262         {
5263                 .procname       = "sched_domain",
5264                 .mode           = 0555,
5265         },
5266         {0,},
5267 };
5268
5269 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5270         {
5271                 .ctl_name       = CTL_KERN,
5272                 .procname       = "kernel",
5273                 .mode           = 0555,
5274                 .child          = sd_ctl_dir,
5275         },
5276         {0,},
5277 };
5278
5279 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5280 {
5281         struct ctl_table *entry =
5282                 kmalloc(n * sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5283
5284         BUG_ON(!entry);
5285         memset(entry, 0, n * sizeof(struct ctl_table));
5286
5287         return entry;
5288 }
5289
5290 static void
5291 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5292                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5293                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5294 {
5295         entry->procname = procname;
5296         entry->data = data;
5297         entry->maxlen = maxlen;
5298         entry->mode = mode;
5299         entry->proc_handler = proc_handler;
5300 }
5301
5302 static struct ctl_table *
5303 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5304 {
5305         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5306
5307         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5308                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5309         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5310                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5311         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5312                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5313         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5314                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5315         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5316                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5317         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5318                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5319         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5320                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5321         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5322                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5323         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5324                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5325         set_table_entry(&table[10], "cache_nice_tries",
5326                 &sd->cache_nice_tries,
5327                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5328         set_table_entry(&table[12], "flags", &sd->flags,
5329                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5330
5331         return table;
5332 }
5333
5334 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5335 {
5336         struct ctl_table *entry, *table;
5337         struct sched_domain *sd;
5338         int domain_num = 0, i;
5339         char buf[32];
5340
5341         for_each_domain(cpu, sd)
5342                 domain_num++;
5343         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5344
5345         i = 0;
5346         for_each_domain(cpu, sd) {
5347                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5348                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5349                 entry->mode = 0555;
5350                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5351                 entry++;
5352                 i++;
5353         }
5354         return table;
5355 }
5356
5357 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5358 static void init_sched_domain_sysctl(void)
5359 {
5360         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5361         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5362         char buf[32];
5363
5364         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5365
5366         for (i = 0; i < cpu_num; i++, entry++) {
5367                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5368                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5369                 entry->mode = 0555;
5370                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5371         }
5372         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5373 }
5374 #else
5375 static void init_sched_domain_sysctl(void)
5376 {
5377 }
5378 #endif
5379
5380 /*
5381  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5382  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5383  */
5384 static int __cpuinit
5385 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5386 {
5387         struct task_struct *p;
5388         int cpu = (long)hcpu;
5389         unsigned long flags;
5390         struct rq *rq;
5391
5392         switch (action) {
5393         case CPU_LOCK_ACQUIRE:
5394                 mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
5395                 break;
5396
5397         case CPU_UP_PREPARE:
5398         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5399                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5400                 if (IS_ERR(p))
5401                         return NOTIFY_BAD;
5402                 kthread_bind(p, cpu);
5403                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5404                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5405                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5406                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5407                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5408                 break;
5409
5410         case CPU_ONLINE:
5411         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5412                 /* Strictly unneccessary, as first user will wake it. */
5413                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5414                 break;
5415
5416 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5417         case CPU_UP_CANCELED:
5418         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5419                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5420                         break;
5421                 /* Unbind it from offline cpu so it can run.  Fall thru. */
5422                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5423                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5424                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5425                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5426                 break;
5427
5428         case CPU_DEAD:
5429         case CPU_DEAD_FROZEN:
5430                 migrate_live_tasks(cpu);
5431                 rq = cpu_rq(cpu);
5432                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5433                 rq->migration_thread = NULL;
5434                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5435                 rq = task_rq_lock(rq->idle, &flags);
5436                 update_rq_clock(rq);
5437                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5438                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5439                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5440                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5441                 migrate_dead_tasks(cpu);
5442                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5443                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5444                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5445
5446                 /* No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5447                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex.  Just wake up
5448                  * the requestors. */
5449                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5450                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5451                         struct migration_req *req;
5452
5453                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5454                                          struct migration_req, list);
5455                         list_del_init(&req->list);
5456                         complete(&req->done);
5457                 }
5458                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5459                 break;
5460 #endif
5461         case CPU_LOCK_RELEASE:
5462                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
5463                 break;
5464         }
5465         return NOTIFY_OK;
5466 }
5467
5468 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5469  * happens before everything else.
5470  */
5471 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5472         .notifier_call = migration_call,
5473         .priority = 10
5474 };
5475
5476 int __init migration_init(void)
5477 {
5478         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5479         int err;
5480
5481         /* Start one for the boot CPU: */
5482         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5483         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5484         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5485         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5486
5487         return 0;
5488 }
5489 #endif
5490
5491 #ifdef CONFIG_SMP
5492
5493 /* Number of possible processor ids */
5494 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5495 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5496
5497 #undef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5498 #ifdef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5499 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5500 {
5501         int level = 0;
5502
5503         if (!sd) {
5504                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5505                 return;
5506         }
5507
5508         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5509
5510         do {
5511                 int i;
5512                 char str[NR_CPUS];
5513                 struct sched_group *group = sd->groups;
5514                 cpumask_t groupmask;
5515
5516                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5517                 cpus_clear(groupmask);
5518
5519                 printk(KERN_DEBUG);
5520                 for (i = 0; i < level + 1; i++)
5521                         printk(" ");
5522                 printk("domain %d: ", level);
5523
5524                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5525                         printk("does not load-balance\n");
5526                         if (sd->parent)
5527                                 printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5528                                                 " has parent");
5529                         break;
5530                 }
5531
5532                 printk("span %s\n", str);
5533
5534                 if (!cpu_isset(cpu, sd->span))
5535                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5536                                         "CPU%d\n", cpu);
5537                 if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask))
5538                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5539                                         " CPU%d\n", cpu);
5540
5541                 printk(KERN_DEBUG);
5542                 for (i = 0; i < level + 2; i++)
5543                         printk(" ");
5544                 printk("groups:");
5545                 do {
5546                         if (!group) {
5547                                 printk("\n");
5548                                 printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5549                                 break;
5550                         }
5551
5552                         if (!group->__cpu_power) {
5553                                 printk("\n");
5554                                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5555                                                 "set\n");
5556                         }
5557
5558                         if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5559                                 printk("\n");
5560                                 printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5561                         }
5562
5563                         if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5564                                 printk("\n");
5565                                 printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5566                         }
5567
5568                         cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5569
5570                         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5571                         printk(" %s", str);
5572
5573                         group = group->next;
5574                 } while (group != sd->groups);
5575                 printk("\n");
5576
5577                 if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5578                         printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span "
5579                                         "domain->span\n");
5580
5581                 level++;
5582                 sd = sd->parent;
5583                 if (!sd)
5584                         continue;
5585
5586                 if (!cpus_subset(groupmask, sd->span))
5587                         printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5588                                 "of domain->span\n");
5589
5590         } while (sd);
5591 }
5592 #else
5593 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5594 #endif
5595
5596 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5597 {
5598         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
5599                 return 1;
5600
5601         /* Following flags need at least 2 groups */
5602         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5603                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5604                          SD_BALANCE_FORK |
5605                          SD_BALANCE_EXEC |
5606                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5607                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5608                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5609                         return 0;
5610         }
5611
5612         /* Following flags don't use groups */
5613         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
5614                          SD_WAKE_AFFINE |
5615                          SD_WAKE_BALANCE))
5616                 return 0;
5617
5618         return 1;
5619 }
5620
5621 static int
5622 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5623 {
5624         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5625
5626         if (sd_degenerate(parent))
5627                 return 1;
5628
5629         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
5630                 return 0;
5631
5632         /* Does parent contain flags not in child? */
5633         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
5634         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
5635                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
5636         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5637         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5638                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5639                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5640                                 SD_BALANCE_FORK |
5641                                 SD_BALANCE_EXEC |
5642                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5643                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5644         }
5645         if (~cflags & pflags)
5646                 return 0;
5647
5648         return 1;
5649 }
5650
5651 /*
5652  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain.  Callers must
5653  * hold the hotplug lock.
5654  */
5655 static void cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5656 {
5657         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5658         struct sched_domain *tmp;
5659
5660         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5661         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
5662                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5663                 if (!parent)
5664                         break;
5665                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5666                         tmp->parent = parent->parent;
5667                         if (parent->parent)
5668                                 parent->parent->child = tmp;
5669                 }
5670         }
5671
5672         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5673                 sd = sd->parent;
5674                 if (sd)
5675                         sd->child = NULL;
5676         }
5677
5678         sched_domain_debug(sd, cpu);
5679
5680         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5681 }
5682
5683 /* cpus with isolated domains */
5684 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
5685
5686 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5687 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5688 {
5689         int ints[NR_CPUS], i;
5690
5691         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5692         cpus_clear(cpu_isolated_map);
5693         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
5694                 if (ints[i] < NR_CPUS)
5695                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
5696         return 1;
5697 }
5698
5699 __setup ("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5700
5701 /*
5702  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
5703  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
5704  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
5705  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
5706  *
5707  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
5708  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5709  * and ->cpu_power to 0.
5710  */
5711 static void
5712 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
5713                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5714                                         struct sched_group **sg))
5715 {
5716         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5717         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
5718         int i;
5719
5720         for_each_cpu_mask(i, span) {
5721                 struct sched_group *sg;
5722                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
5723                 int j;
5724
5725                 if (cpu_isset(i, covered))
5726                         continue;
5727
5728                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
5729                 sg->__cpu_power = 0;
5730
5731                 for_each_cpu_mask(j, span) {
5732                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
5733                                 continue;
5734
5735                         cpu_set(j, covered);
5736                         cpu_set(j, sg->cpumask);
5737                 }
5738                 if (!first)
5739                         first = sg;
5740                 if (last)
5741                         last->next = sg;
5742                 last = sg;
5743         }
5744         last->next = first;
5745 }
5746
5747 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
5748
5749 #ifdef CONFIG_NUMA
5750
5751 /**
5752  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5753  * @node: node whose sched_domain we're building
5754  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5755  *
5756  * Find the next node to include in a given scheduling domain.  Simply
5757  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5758  *
5759  * Should use nodemask_t.
5760  */
5761 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
5762 {
5763         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
5764
5765         min_val = INT_MAX;
5766
5767         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5768                 /* Start at @node */
5769                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
5770
5771                 if (!nr_cpus_node(n))
5772                         continue;
5773
5774                 /* Skip already used nodes */
5775                 if (test_bit(n, used_nodes))
5776                         continue;
5777
5778                 /* Simple min distance search */
5779                 val = node_distance(node, n);
5780
5781                 if (val < min_val) {
5782                         min_val = val;
5783                         best_node = n;
5784                 }
5785         }
5786
5787         set_bit(best_node, used_nodes);
5788         return best_node;
5789 }
5790
5791 /**
5792  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5793  * @node: node whose cpumask we're constructing
5794  * @size: number of nodes to include in this span
5795  *
5796  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span.  It
5797  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5798  * out optimally.
5799  */
5800 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
5801 {
5802         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5803         cpumask_t span, nodemask;
5804         int i;
5805
5806         cpus_clear(span);
5807         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5808
5809         nodemask = node_to_cpumask(node);
5810         cpus_or(span, span, nodemask);
5811         set_bit(node, used_nodes);
5812
5813         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5814                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
5815
5816                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
5817                 cpus_or(span, span, nodemask);
5818         }
5819
5820         return span;
5821 }
5822 #endif
5823
5824 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5825
5826 /*
5827  * SMT sched-domains:
5828  */
5829 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5830 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
5831 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
5832
5833 static int cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5834                             struct sched_group **sg)
5835 {
5836         if (sg)
5837                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
5838         return cpu;
5839 }
5840 #endif
5841
5842 /*
5843  * multi-core sched-domains:
5844  */
5845 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5846 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
5847 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
5848 #endif
5849
5850 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5851 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5852                              struct sched_group **sg)
5853 {
5854         int group;
5855         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5856         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5857         group = first_cpu(mask);
5858         if (sg)
5859                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
5860         return group;
5861 }
5862 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
5863 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5864                              struct sched_group **sg)
5865 {
5866         if (sg)
5867                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
5868         return cpu;
5869 }
5870 #endif
5871
5872 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
5873 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
5874
5875 static int cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5876                              struct sched_group **sg)
5877 {
5878         int group;
5879 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5880         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
5881         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5882         group = first_cpu(mask);
5883 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5884         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5885         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5886         group = first_cpu(mask);
5887 #else
5888         group = cpu;
5889 #endif
5890         if (sg)
5891                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
5892         return group;
5893 }
5894
5895 #ifdef CONFIG_NUMA
5896 /*
5897  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
5898  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
5899  * gets dynamically allocated.
5900  */
5901 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
5902 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
5903
5904 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
5905 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
5906
5907 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5908                                  struct sched_group **sg)
5909 {
5910         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
5911         int group;
5912
5913         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5914         group = first_cpu(nodemask);
5915
5916         if (sg)
5917                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
5918         return group;
5919 }
5920
5921 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
5922 {
5923         struct sched_group *sg = group_head;
5924         int j;
5925
5926         if (!sg)
5927                 return;
5928 next_sg:
5929         for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
5930                 struct sched_domain *sd;
5931
5932                 sd = &per_cpu(phys_domains, j);
5933                 if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
5934                         /*
5935                          * Only add "power" once for each
5936                          * physical package.
5937                          */
5938                         continue;
5939                 }
5940
5941                 sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
5942         }
5943         sg = sg->next;
5944         if (sg != group_head)
5945                 goto next_sg;
5946 }
5947 #endif
5948
5949 #ifdef CONFIG_NUMA
5950 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
5951 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5952 {
5953         int cpu, i;
5954
5955         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
5956                 struct sched_group **sched_group_nodes
5957                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
5958
5959                 if (!sched_group_nodes)
5960                         continue;
5961
5962                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5963                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
5964                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
5965
5966                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5967                         if (cpus_empty(nodemask))
5968                                 continue;
5969
5970                         if (sg == NULL)
5971                                 continue;
5972                         sg = sg->next;
5973 next_sg:
5974                         oldsg = sg;
5975                         sg = sg->next;
5976                         kfree(oldsg);
5977                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
5978                                 goto next_sg;
5979                 }
5980                 kfree(sched_group_nodes);
5981                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
5982         }
5983 }
5984 #else
5985 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5986 {
5987 }
5988 #endif
5989
5990 /*
5991  * Initialize sched groups cpu_power.
5992  *
5993  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5994  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5995  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5996  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5997  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5998  * less cpu_power.
5999  *
6000  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6001  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6002  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6003  */
6004 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6005 {
6006         struct sched_domain *child;
6007         struct sched_group *group;
6008
6009         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6010
6011         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6012                 return;
6013
6014         child = sd->child;
6015
6016         sd->groups->__cpu_power = 0;
6017
6018         /*
6019          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6020          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6021          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6022          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6023          * same sched domain.
6024          */
6025         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6026                        (child->flags &
6027                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6028                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6029                 return;
6030         }
6031
6032         /*
6033          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6034          */
6035         group = child->groups;
6036         do {
6037                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6038                 group = group->next;
6039         } while (group != child->groups);
6040 }
6041
6042 /*
6043  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6044  * to the individual cpus
6045  */
6046 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6047 {
6048         int i;
6049 #ifdef CONFIG_NUMA
6050         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6051         int sd_allnodes = 0;
6052
6053         /*
6054          * Allocate the per-node list of sched groups
6055          */
6056         sched_group_nodes = kzalloc(sizeof(struct sched_group *)*MAX_NUMNODES,
6057                                            GFP_KERNEL);
6058         if (!sched_group_nodes) {
6059                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6060                 return -ENOMEM;
6061         }
6062         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6063 #endif
6064
6065         /*
6066          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6067          */
6068         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6069                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6070                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6071
6072                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6073
6074 #ifdef CONFIG_NUMA
6075                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6076                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6077                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6078                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6079                         sd->span = *cpu_map;
6080                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6081                         p = sd;
6082                         sd_allnodes = 1;
6083                 } else
6084                         p = NULL;
6085
6086                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6087                 *sd = SD_NODE_INIT;
6088                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6089                 sd->parent = p;
6090                 if (p)
6091                         p->child = sd;
6092                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6093 #endif
6094
6095                 p = sd;
6096                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6097                 *sd = SD_CPU_INIT;
6098                 sd->span = nodemask;
6099                 sd->parent = p;
6100                 if (p)
6101                         p->child = sd;
6102                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6103
6104 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6105                 p = sd;
6106                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6107                 *sd = SD_MC_INIT;
6108                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6109                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6110                 sd->parent = p;
6111                 p->child = sd;
6112                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6113 #endif
6114
6115 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6116                 p = sd;
6117                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6118                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6119                 sd->span = cpu_sibling_map[i];
6120                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6121                 sd->parent = p;
6122                 p->child = sd;
6123                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6124 #endif
6125         }
6126
6127 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6128         /* Set up CPU (sibling) groups */
6129         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6130                 cpumask_t this_sibling_map = cpu_sibling_map[i];
6131                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6132                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6133                         continue;
6134
6135                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
6136                                         &cpu_to_cpu_group);
6137         }
6138 #endif
6139
6140 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6141         /* Set up multi-core groups */
6142         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6143                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6144                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6145                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6146                         continue;
6147                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
6148                                         &cpu_to_core_group);
6149         }
6150 #endif
6151
6152         /* Set up physical groups */
6153         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6154                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6155
6156                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6157                 if (cpus_empty(nodemask))
6158                         continue;
6159
6160                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6161         }
6162
6163 #ifdef CONFIG_NUMA
6164         /* Set up node groups */
6165         if (sd_allnodes)
6166                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map,
6167                                         &cpu_to_allnodes_group);
6168
6169         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6170                 /* Set up node groups */
6171                 struct sched_group *sg, *prev;
6172                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6173                 cpumask_t domainspan;
6174                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6175                 int j;
6176
6177                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6178                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6179                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6180                         continue;
6181                 }
6182
6183                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6184                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6185
6186                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6187                 if (!sg) {
6188                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6189                                 "node %d\n", i);
6190                         goto error;
6191                 }
6192                 sched_group_nodes[i] = sg;
6193                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6194                         struct sched_domain *sd;
6195
6196                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6197                         sd->groups = sg;
6198                 }
6199                 sg->__cpu_power = 0;
6200                 sg->cpumask = nodemask;
6201                 sg->next = sg;
6202                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6203                 prev = sg;
6204
6205                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6206                         cpumask_t tmp, notcovered;
6207                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6208
6209                         cpus_complement(notcovered, covered);
6210                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6211                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6212                         if (cpus_empty(tmp))
6213                                 break;
6214
6215                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6216                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6217                         if (cpus_empty(tmp))
6218                                 continue;
6219
6220                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6221                                           GFP_KERNEL, i);
6222                         if (!sg) {
6223                                 printk(KERN_WARNING
6224                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6225                                 goto error;
6226                         }
6227                         sg->__cpu_power = 0;
6228                         sg->cpumask = tmp;
6229                         sg->next = prev->next;
6230                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6231                         prev->next = sg;
6232                         prev = sg;
6233                 }
6234         }
6235 #endif
6236
6237         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6238 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6239         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6240                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6241
6242                 init_sched_groups_power(i, sd);
6243         }
6244 #endif
6245 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6246         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6247                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
6248
6249                 init_sched_groups_power(i, sd);
6250         }
6251 #endif
6252
6253         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6254                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6255
6256                 init_sched_groups_power(i, sd);
6257         }
6258
6259 #ifdef CONFIG_NUMA
6260         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6261                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6262
6263         if (sd_allnodes) {
6264                 struct sched_group *sg;
6265
6266                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6267                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6268         }
6269 #endif
6270
6271         /* Attach the domains */
6272         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6273                 struct sched_domain *sd;
6274 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6275                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6276 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6277                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6278 #else
6279                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6280 #endif
6281                 cpu_attach_domain(sd, i);
6282         }
6283
6284         return 0;
6285
6286 #ifdef CONFIG_NUMA
6287 error:
6288         free_sched_groups(cpu_map);
6289         return -ENOMEM;
6290 #endif
6291 }
6292 /*
6293  * Set up scheduler domains and groups.  Callers must hold the hotplug lock.
6294  */
6295 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6296 {
6297         cpumask_t cpu_default_map;
6298         int err;
6299
6300         /*
6301          * Setup mask for cpus without special case scheduling requirements.
6302          * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6303          * exclude other special cases in the future.
6304          */
6305         cpus_andnot(cpu_default_map, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6306
6307         err = build_sched_domains(&cpu_default_map);
6308
6309         return err;
6310 }
6311
6312 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6313 {
6314         free_sched_groups(cpu_map);
6315 }
6316
6317 /*
6318  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6319  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6320  */
6321 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6322 {
6323         int i;
6324
6325         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6326                 cpu_attach_domain(NULL, i);
6327         synchronize_sched();
6328         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6329 }
6330
6331 /*
6332  * Partition sched domains as specified by the cpumasks below.
6333  * This attaches all cpus from the cpumasks to the NULL domain,
6334  * waits for a RCU quiescent period, recalculates sched
6335  * domain information and then attaches them back to the
6336  * correct sched domains
6337  * Call with hotplug lock held
6338  */
6339 int partition_sched_domains(cpumask_t *partition1, cpumask_t *partition2)
6340 {
6341         cpumask_t change_map;
6342         int err = 0;
6343
6344         cpus_and(*partition1, *partition1, cpu_online_map);
6345         cpus_and(*partition2, *partition2, cpu_online_map);
6346         cpus_or(change_map, *partition1, *partition2);
6347
6348         /* Detach sched domains from all of the affected cpus */
6349         detach_destroy_domains(&change_map);
6350         if (!cpus_empty(*partition1))
6351                 err = build_sched_domains(partition1);
6352         if (!err && !cpus_empty(*partition2))
6353                 err = build_sched_domains(partition2);
6354
6355         return err;
6356 }
6357
6358 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6359 static int arch_reinit_sched_domains(void)
6360 {
6361         int err;
6362
6363         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6364         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6365         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6366         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6367
6368         return err;
6369 }
6370
6371 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6372 {
6373         int ret;
6374
6375         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6376                 return -EINVAL;
6377
6378         if (smt)
6379                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6380         else
6381                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6382
6383         ret = arch_reinit_sched_domains();
6384
6385         return ret ? ret : count;
6386 }
6387
6388 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6389 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6390 {
6391         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6392 }
6393 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6394                                             const char *buf, size_t count)
6395 {
6396         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6397 }
6398 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6399                    sched_mc_power_savings_store);
6400 #endif
6401
6402 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6403 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6404 {
6405         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6406 }
6407 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6408                                              const char *buf, size_t count)
6409 {
6410         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6411 }
6412 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6413                    sched_smt_power_savings_store);
6414 #endif
6415
6416 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6417 {
6418         int err = 0;
6419
6420 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6421         if (smt_capable())
6422                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6423                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6424 #endif
6425 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6426         if (!err && mc_capable())
6427                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6428                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6429 #endif
6430         return err;
6431 }
6432 #endif
6433
6434 /*
6435  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy.  The domains
6436  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
6437  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
6438  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
6439  */
6440 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
6441                                 unsigned long action, void *hcpu)
6442 {
6443         switch (action) {
6444         case CPU_UP_PREPARE:
6445         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6446         case CPU_DOWN_PREPARE:
6447         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6448                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6449                 return NOTIFY_OK;
6450
6451         case CPU_UP_CANCELED:
6452         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6453         case CPU_DOWN_FAILED:
6454         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6455         case CPU_ONLINE:
6456         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6457         case CPU_DEAD:
6458         case CPU_DEAD_FROZEN:
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
6473 void __init sched_init_smp(void)
6474 {
6475         cpumask_t non_isolated_cpus;
6476
6477         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6478         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6479         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
6480         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
6481                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6482         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6483         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
6484         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
6485
6486         init_sched_domain_sysctl();
6487
6488         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6489         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
6490                 BUG();
6491         sched_init_granularity();
6492 }
6493 #else
6494 void __init sched_init_smp(void)
6495 {
6496         sched_init_granularity();
6497 }
6498 #endif /* CONFIG_SMP */
6499
6500 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6501 {
6502         /* Linker adds these: start and end of __sched functions */
6503         extern char __sched_text_start[], __sched_text_end[];
6504
6505         return in_lock_functions(addr) ||
6506                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6507                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6508 }
6509
6510 static inline void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
6511 {
6512         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
6513         cfs_rq->fair_clock = 1;
6514 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6515         cfs_rq->rq = rq;
6516 #endif
6517 }
6518
6519 void __init sched_init(void)
6520 {
6521         u64 now = sched_clock();
6522         int highest_cpu = 0;
6523         int i, j;
6524
6525         /*
6526          * Link up the scheduling class hierarchy:
6527          */
6528         rt_sched_class.next = &fair_sched_class;
6529         fair_sched_class.next = &idle_sched_class;
6530         idle_sched_class.next = NULL;
6531
6532         for_each_possible_cpu(i) {
6533                 struct rt_prio_array *array;
6534                 struct rq *rq;
6535
6536                 rq = cpu_rq(i);
6537                 spin_lock_init(&rq->lock);
6538                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
6539                 rq->nr_running = 0;
6540                 rq->clock = 1;
6541                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
6542 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6543                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6544                 list_add(&rq->cfs.leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
6545 #endif
6546                 rq->ls.load_update_last = now;
6547                 rq->ls.load_update_start = now;
6548
6549                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6550                         rq->cpu_load[j] = 0;
6551 #ifdef CONFIG_SMP
6552                 rq->sd = NULL;
6553                 rq->active_balance = 0;
6554                 rq->next_balance = jiffies;
6555                 rq->push_cpu = 0;
6556                 rq->cpu = i;
6557                 rq->migration_thread = NULL;
6558                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
6559 #endif
6560                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6561
6562                 array = &rq->rt.active;
6563                 for (j = 0; j < MAX_RT_PRIO; j++) {
6564                         INIT_LIST_HEAD(array->queue + j);
6565                         __clear_bit(j, array->bitmap);
6566                 }
6567                 highest_cpu = i;
6568                 /* delimiter for bitsearch: */
6569                 __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
6570         }
6571
6572         set_load_weight(&init_task);
6573
6574 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6575         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6576 #endif
6577
6578 #ifdef CONFIG_SMP
6579         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
6580         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
6581 #endif
6582
6583 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6584         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
6585 #endif
6586
6587         /*
6588          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6589          */
6590         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6591         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6592
6593         /*
6594          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6595          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6596          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6597          * when this runqueue becomes "idle".
6598          */
6599         init_idle(current, smp_processor_id());
6600         /*
6601          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6602          */
6603         current->sched_class = &fair_sched_class;
6604 }
6605
6606 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6607 void __might_sleep(char *file, int line)
6608 {
6609 #ifdef in_atomic
6610         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6611
6612         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
6613             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
6614                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6615                         return;
6616                 prev_jiffy = jiffies;
6617                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
6618                                 " context at %s:%d\n", file, line);
6619                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
6620                         in_atomic(), irqs_disabled());
6621                 debug_show_held_locks(current);
6622                 if (irqs_disabled())
6623                         print_irqtrace_events(current);
6624                 dump_stack();
6625         }
6626 #endif
6627 }
6628 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6629 #endif
6630
6631 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6632 void normalize_rt_tasks(void)
6633 {
6634         struct task_struct *g, *p;
6635         unsigned long flags;
6636         struct rq *rq;
6637         int on_rq;
6638
6639         read_lock_irq(&tasklist_lock);
6640         do_each_thread(g, p) {
6641                 p->se.fair_key                  = 0;
6642                 p->se.wait_runtime              = 0;
6643                 p->se.exec_start                = 0;
6644                 p->se.wait_start_fair           = 0;
6645                 p->se.sleep_start_fair          = 0;
6646 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6647                 p->se.wait_start                = 0;
6648                 p->se.sleep_start               = 0;
6649                 p->se.block_start               = 0;
6650 #endif
6651                 task_rq(p)->cfs.fair_clock      = 0;
6652                 task_rq(p)->clock               = 0;
6653
6654                 if (!rt_task(p)) {
6655                         /*
6656                          * Renice negative nice level userspace
6657                          * tasks back to 0:
6658                          */
6659                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6660                                 set_user_nice(p, 0);
6661                         continue;
6662                 }
6663
6664                 spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6665                 rq = __task_rq_lock(p);
6666 #ifdef CONFIG_SMP
6667                 /*
6668                  * Do not touch the migration thread:
6669                  */
6670                 if (p == rq->migration_thread)
6671                         goto out_unlock;
6672 #endif
6673
6674                 update_rq_clock(rq);
6675                 on_rq = p->se.on_rq;
6676                 if (on_rq)
6677                         deactivate_task(rq, p, 0);
6678                 __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6679                 if (on_rq) {
6680                         activate_task(rq, p, 0);
6681                         resched_task(rq->curr);
6682                 }
6683 #ifdef CONFIG_SMP
6684  out_unlock:
6685 #endif
6686                 __task_rq_unlock(rq);
6687                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6688         } while_each_thread(g, p);
6689
6690         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
6691 }
6692
6693 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6694
6695 #ifdef CONFIG_IA64
6696 /*
6697  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
6698  *
6699  * They can only be called when the whole system has been
6700  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6701  * activity can take place. Using them for anything else would
6702  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6703  * under any other configuration.
6704  */
6705
6706 /**
6707  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6708  * @cpu: the processor in question.
6709  *
6710  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6711  */
6712 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6713 {
6714         return cpu_curr(cpu);
6715 }
6716
6717 /**
6718  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6719  * @cpu: the processor in question.
6720  * @p: the task pointer to set.
6721  *
6722  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6723  * are serviced on a separate stack.  It allows the architecture to switch the
6724  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner.  This function
6725  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6726  * and caller must save the original value of the current task (see
6727  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6728  * re-starting the system.
6729  *
6730  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6731  */
6732 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6733 {
6734         cpu_curr(cpu) = p;
6735 }
6736
6737 #endif