Merge branch 'master' into upstream
[pandora-kernel.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  */
20
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/module.h>
23 #include <linux/nmi.h>
24 #include <linux/init.h>
25 #include <asm/uaccess.h>
26 #include <linux/highmem.h>
27 #include <linux/smp_lock.h>
28 #include <asm/mmu_context.h>
29 #include <linux/interrupt.h>
30 #include <linux/capability.h>
31 #include <linux/completion.h>
32 #include <linux/kernel_stat.h>
33 #include <linux/debug_locks.h>
34 #include <linux/security.h>
35 #include <linux/notifier.h>
36 #include <linux/profile.h>
37 #include <linux/freezer.h>
38 #include <linux/vmalloc.h>
39 #include <linux/blkdev.h>
40 #include <linux/delay.h>
41 #include <linux/smp.h>
42 #include <linux/threads.h>
43 #include <linux/timer.h>
44 #include <linux/rcupdate.h>
45 #include <linux/cpu.h>
46 #include <linux/cpuset.h>
47 #include <linux/percpu.h>
48 #include <linux/kthread.h>
49 #include <linux/seq_file.h>
50 #include <linux/syscalls.h>
51 #include <linux/times.h>
52 #include <linux/tsacct_kern.h>
53 #include <linux/kprobes.h>
54 #include <linux/delayacct.h>
55 #include <asm/tlb.h>
56
57 #include <asm/unistd.h>
58
59 /*
60  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
61  * This is default implementation.
62  * Architectures and sub-architectures can override this.
63  */
64 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
65 {
66         return (unsigned long long)jiffies * (1000000000 / HZ);
67 }
68
69 /*
70  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
71  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
72  * and back.
73  */
74 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
75 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
76 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
77
78 /*
79  * 'User priority' is the nice value converted to something we
80  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
81  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
82  */
83 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
84 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
85 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
86
87 /*
88  * Some helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
89  */
90 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((TIME) / (1000000000 / HZ))
91 #define JIFFIES_TO_NS(TIME)     ((TIME) * (1000000000 / HZ))
92
93 /*
94  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
95  *
96  * Minimum timeslice is 5 msecs (or 1 jiffy, whichever is larger),
97  * default timeslice is 100 msecs, maximum timeslice is 800 msecs.
98  * Timeslices get refilled after they expire.
99  */
100 #define MIN_TIMESLICE           max(5 * HZ / 1000, 1)
101 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
102 #define ON_RUNQUEUE_WEIGHT       30
103 #define CHILD_PENALTY            95
104 #define PARENT_PENALTY          100
105 #define EXIT_WEIGHT               3
106 #define PRIO_BONUS_RATIO         25
107 #define MAX_BONUS               (MAX_USER_PRIO * PRIO_BONUS_RATIO / 100)
108 #define INTERACTIVE_DELTA         2
109 #define MAX_SLEEP_AVG           (DEF_TIMESLICE * MAX_BONUS)
110 #define STARVATION_LIMIT        (MAX_SLEEP_AVG)
111 #define NS_MAX_SLEEP_AVG        (JIFFIES_TO_NS(MAX_SLEEP_AVG))
112
113 /*
114  * If a task is 'interactive' then we reinsert it in the active
115  * array after it has expired its current timeslice. (it will not
116  * continue to run immediately, it will still roundrobin with
117  * other interactive tasks.)
118  *
119  * This part scales the interactivity limit depending on niceness.
120  *
121  * We scale it linearly, offset by the INTERACTIVE_DELTA delta.
122  * Here are a few examples of different nice levels:
123  *
124  *  TASK_INTERACTIVE(-20): [1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0]
125  *  TASK_INTERACTIVE(-10): [1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0]
126  *  TASK_INTERACTIVE(  0): [1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0]
127  *  TASK_INTERACTIVE( 10): [1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
128  *  TASK_INTERACTIVE( 19): [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
129  *
130  * (the X axis represents the possible -5 ... 0 ... +5 dynamic
131  *  priority range a task can explore, a value of '1' means the
132  *  task is rated interactive.)
133  *
134  * Ie. nice +19 tasks can never get 'interactive' enough to be
135  * reinserted into the active array. And only heavily CPU-hog nice -20
136  * tasks will be expired. Default nice 0 tasks are somewhere between,
137  * it takes some effort for them to get interactive, but it's not
138  * too hard.
139  */
140
141 #define CURRENT_BONUS(p) \
142         (NS_TO_JIFFIES((p)->sleep_avg) * MAX_BONUS / \
143                 MAX_SLEEP_AVG)
144
145 #define GRANULARITY     (10 * HZ / 1000 ? : 1)
146
147 #ifdef CONFIG_SMP
148 #define TIMESLICE_GRANULARITY(p)        (GRANULARITY * \
149                 (1 << (((MAX_BONUS - CURRENT_BONUS(p)) ? : 1) - 1)) * \
150                         num_online_cpus())
151 #else
152 #define TIMESLICE_GRANULARITY(p)        (GRANULARITY * \
153                 (1 << (((MAX_BONUS - CURRENT_BONUS(p)) ? : 1) - 1)))
154 #endif
155
156 #define SCALE(v1,v1_max,v2_max) \
157         (v1) * (v2_max) / (v1_max)
158
159 #define DELTA(p) \
160         (SCALE(TASK_NICE(p) + 20, 40, MAX_BONUS) - 20 * MAX_BONUS / 40 + \
161                 INTERACTIVE_DELTA)
162
163 #define TASK_INTERACTIVE(p) \
164         ((p)->prio <= (p)->static_prio - DELTA(p))
165
166 #define INTERACTIVE_SLEEP(p) \
167         (JIFFIES_TO_NS(MAX_SLEEP_AVG * \
168                 (MAX_BONUS / 2 + DELTA((p)) + 1) / MAX_BONUS - 1))
169
170 #define TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq) \
171         ((p)->prio < (rq)->curr->prio)
172
173 #define SCALE_PRIO(x, prio) \
174         max(x * (MAX_PRIO - prio) / (MAX_USER_PRIO / 2), MIN_TIMESLICE)
175
176 static unsigned int static_prio_timeslice(int static_prio)
177 {
178         if (static_prio < NICE_TO_PRIO(0))
179                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE * 4, static_prio);
180         else
181                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE, static_prio);
182 }
183
184 /*
185  * task_timeslice() scales user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
186  * to time slice values: [800ms ... 100ms ... 5ms]
187  *
188  * The higher a thread's priority, the bigger timeslices
189  * it gets during one round of execution. But even the lowest
190  * priority thread gets MIN_TIMESLICE worth of execution time.
191  */
192
193 static inline unsigned int task_timeslice(struct task_struct *p)
194 {
195         return static_prio_timeslice(p->static_prio);
196 }
197
198 /*
199  * These are the runqueue data structures:
200  */
201
202 struct prio_array {
203         unsigned int nr_active;
204         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
205         struct list_head queue[MAX_PRIO];
206 };
207
208 /*
209  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
210  *
211  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
212  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
213  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
214  */
215 struct rq {
216         spinlock_t lock;
217
218         /*
219          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
220          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
221          */
222         unsigned long nr_running;
223         unsigned long raw_weighted_load;
224 #ifdef CONFIG_SMP
225         unsigned long cpu_load[3];
226 #endif
227         unsigned long long nr_switches;
228
229         /*
230          * This is part of a global counter where only the total sum
231          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
232          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
233          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
234          */
235         unsigned long nr_uninterruptible;
236
237         unsigned long expired_timestamp;
238         /* Cached timestamp set by update_cpu_clock() */
239         unsigned long long most_recent_timestamp;
240         struct task_struct *curr, *idle;
241         unsigned long next_balance;
242         struct mm_struct *prev_mm;
243         struct prio_array *active, *expired, arrays[2];
244         int best_expired_prio;
245         atomic_t nr_iowait;
246
247 #ifdef CONFIG_SMP
248         struct sched_domain *sd;
249
250         /* For active balancing */
251         int active_balance;
252         int push_cpu;
253         int cpu;                /* cpu of this runqueue */
254
255         struct task_struct *migration_thread;
256         struct list_head migration_queue;
257 #endif
258
259 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
260         /* latency stats */
261         struct sched_info rq_sched_info;
262
263         /* sys_sched_yield() stats */
264         unsigned long yld_exp_empty;
265         unsigned long yld_act_empty;
266         unsigned long yld_both_empty;
267         unsigned long yld_cnt;
268
269         /* schedule() stats */
270         unsigned long sched_switch;
271         unsigned long sched_cnt;
272         unsigned long sched_goidle;
273
274         /* try_to_wake_up() stats */
275         unsigned long ttwu_cnt;
276         unsigned long ttwu_local;
277 #endif
278         struct lock_class_key rq_lock_key;
279 };
280
281 static DEFINE_PER_CPU(struct rq, runqueues);
282
283 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
284 {
285 #ifdef CONFIG_SMP
286         return rq->cpu;
287 #else
288         return 0;
289 #endif
290 }
291
292 /*
293  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
294  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
295  *
296  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
297  * preempt-disabled sections.
298  */
299 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
300         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
301
302 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
303 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
304 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
305 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
306
307 #ifndef prepare_arch_switch
308 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
309 #endif
310 #ifndef finish_arch_switch
311 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
312 #endif
313
314 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
315 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
316 {
317         return rq->curr == p;
318 }
319
320 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
321 {
322 }
323
324 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
325 {
326 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
327         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
328         rq->lock.owner = current;
329 #endif
330         /*
331          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
332          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
333          * prev into current:
334          */
335         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
336
337         spin_unlock_irq(&rq->lock);
338 }
339
340 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
341 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
342 {
343 #ifdef CONFIG_SMP
344         return p->oncpu;
345 #else
346         return rq->curr == p;
347 #endif
348 }
349
350 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
351 {
352 #ifdef CONFIG_SMP
353         /*
354          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
355          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
356          * here.
357          */
358         next->oncpu = 1;
359 #endif
360 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
361         spin_unlock_irq(&rq->lock);
362 #else
363         spin_unlock(&rq->lock);
364 #endif
365 }
366
367 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
368 {
369 #ifdef CONFIG_SMP
370         /*
371          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
372          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
373          * finished.
374          */
375         smp_wmb();
376         prev->oncpu = 0;
377 #endif
378 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
379         local_irq_enable();
380 #endif
381 }
382 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
383
384 /*
385  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
386  * Must be called interrupts disabled.
387  */
388 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
389         __acquires(rq->lock)
390 {
391         struct rq *rq;
392
393 repeat_lock_task:
394         rq = task_rq(p);
395         spin_lock(&rq->lock);
396         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
397                 spin_unlock(&rq->lock);
398                 goto repeat_lock_task;
399         }
400         return rq;
401 }
402
403 /*
404  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
405  * interrupts.  Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
406  * explicitly disabling preemption.
407  */
408 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
409         __acquires(rq->lock)
410 {
411         struct rq *rq;
412
413 repeat_lock_task:
414         local_irq_save(*flags);
415         rq = task_rq(p);
416         spin_lock(&rq->lock);
417         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
418                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
419                 goto repeat_lock_task;
420         }
421         return rq;
422 }
423
424 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
425         __releases(rq->lock)
426 {
427         spin_unlock(&rq->lock);
428 }
429
430 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
431         __releases(rq->lock)
432 {
433         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
434 }
435
436 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
437 /*
438  * bump this up when changing the output format or the meaning of an existing
439  * format, so that tools can adapt (or abort)
440  */
441 #define SCHEDSTAT_VERSION 14
442
443 static int show_schedstat(struct seq_file *seq, void *v)
444 {
445         int cpu;
446
447         seq_printf(seq, "version %d\n", SCHEDSTAT_VERSION);
448         seq_printf(seq, "timestamp %lu\n", jiffies);
449         for_each_online_cpu(cpu) {
450                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
451 #ifdef CONFIG_SMP
452                 struct sched_domain *sd;
453                 int dcnt = 0;
454 #endif
455
456                 /* runqueue-specific stats */
457                 seq_printf(seq,
458                     "cpu%d %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu",
459                     cpu, rq->yld_both_empty,
460                     rq->yld_act_empty, rq->yld_exp_empty, rq->yld_cnt,
461                     rq->sched_switch, rq->sched_cnt, rq->sched_goidle,
462                     rq->ttwu_cnt, rq->ttwu_local,
463                     rq->rq_sched_info.cpu_time,
464                     rq->rq_sched_info.run_delay, rq->rq_sched_info.pcnt);
465
466                 seq_printf(seq, "\n");
467
468 #ifdef CONFIG_SMP
469                 /* domain-specific stats */
470                 preempt_disable();
471                 for_each_domain(cpu, sd) {
472                         enum idle_type itype;
473                         char mask_str[NR_CPUS];
474
475                         cpumask_scnprintf(mask_str, NR_CPUS, sd->span);
476                         seq_printf(seq, "domain%d %s", dcnt++, mask_str);
477                         for (itype = SCHED_IDLE; itype < MAX_IDLE_TYPES;
478                                         itype++) {
479                                 seq_printf(seq, " %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu "
480                                                 "%lu",
481                                     sd->lb_cnt[itype],
482                                     sd->lb_balanced[itype],
483                                     sd->lb_failed[itype],
484                                     sd->lb_imbalance[itype],
485                                     sd->lb_gained[itype],
486                                     sd->lb_hot_gained[itype],
487                                     sd->lb_nobusyq[itype],
488                                     sd->lb_nobusyg[itype]);
489                         }
490                         seq_printf(seq, " %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu"
491                             " %lu %lu %lu\n",
492                             sd->alb_cnt, sd->alb_failed, sd->alb_pushed,
493                             sd->sbe_cnt, sd->sbe_balanced, sd->sbe_pushed,
494                             sd->sbf_cnt, sd->sbf_balanced, sd->sbf_pushed,
495                             sd->ttwu_wake_remote, sd->ttwu_move_affine,
496                             sd->ttwu_move_balance);
497                 }
498                 preempt_enable();
499 #endif
500         }
501         return 0;
502 }
503
504 static int schedstat_open(struct inode *inode, struct file *file)
505 {
506         unsigned int size = PAGE_SIZE * (1 + num_online_cpus() / 32);
507         char *buf = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
508         struct seq_file *m;
509         int res;
510
511         if (!buf)
512                 return -ENOMEM;
513         res = single_open(file, show_schedstat, NULL);
514         if (!res) {
515                 m = file->private_data;
516                 m->buf = buf;
517                 m->size = size;
518         } else
519                 kfree(buf);
520         return res;
521 }
522
523 const struct file_operations proc_schedstat_operations = {
524         .open    = schedstat_open,
525         .read    = seq_read,
526         .llseek  = seq_lseek,
527         .release = single_release,
528 };
529
530 /*
531  * Expects runqueue lock to be held for atomicity of update
532  */
533 static inline void
534 rq_sched_info_arrive(struct rq *rq, unsigned long delta_jiffies)
535 {
536         if (rq) {
537                 rq->rq_sched_info.run_delay += delta_jiffies;
538                 rq->rq_sched_info.pcnt++;
539         }
540 }
541
542 /*
543  * Expects runqueue lock to be held for atomicity of update
544  */
545 static inline void
546 rq_sched_info_depart(struct rq *rq, unsigned long delta_jiffies)
547 {
548         if (rq)
549                 rq->rq_sched_info.cpu_time += delta_jiffies;
550 }
551 # define schedstat_inc(rq, field)       do { (rq)->field++; } while (0)
552 # define schedstat_add(rq, field, amt)  do { (rq)->field += (amt); } while (0)
553 #else /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
554 static inline void
555 rq_sched_info_arrive(struct rq *rq, unsigned long delta_jiffies)
556 {}
557 static inline void
558 rq_sched_info_depart(struct rq *rq, unsigned long delta_jiffies)
559 {}
560 # define schedstat_inc(rq, field)       do { } while (0)
561 # define schedstat_add(rq, field, amt)  do { } while (0)
562 #endif
563
564 /*
565  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
566  */
567 static inline struct rq *this_rq_lock(void)
568         __acquires(rq->lock)
569 {
570         struct rq *rq;
571
572         local_irq_disable();
573         rq = this_rq();
574         spin_lock(&rq->lock);
575
576         return rq;
577 }
578
579 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
580 /*
581  * Called when a process is dequeued from the active array and given
582  * the cpu.  We should note that with the exception of interactive
583  * tasks, the expired queue will become the active queue after the active
584  * queue is empty, without explicitly dequeuing and requeuing tasks in the
585  * expired queue.  (Interactive tasks may be requeued directly to the
586  * active queue, thus delaying tasks in the expired queue from running;
587  * see scheduler_tick()).
588  *
589  * This function is only called from sched_info_arrive(), rather than
590  * dequeue_task(). Even though a task may be queued and dequeued multiple
591  * times as it is shuffled about, we're really interested in knowing how
592  * long it was from the *first* time it was queued to the time that it
593  * finally hit a cpu.
594  */
595 static inline void sched_info_dequeued(struct task_struct *t)
596 {
597         t->sched_info.last_queued = 0;
598 }
599
600 /*
601  * Called when a task finally hits the cpu.  We can now calculate how
602  * long it was waiting to run.  We also note when it began so that we
603  * can keep stats on how long its timeslice is.
604  */
605 static void sched_info_arrive(struct task_struct *t)
606 {
607         unsigned long now = jiffies, delta_jiffies = 0;
608
609         if (t->sched_info.last_queued)
610                 delta_jiffies = now - t->sched_info.last_queued;
611         sched_info_dequeued(t);
612         t->sched_info.run_delay += delta_jiffies;
613         t->sched_info.last_arrival = now;
614         t->sched_info.pcnt++;
615
616         rq_sched_info_arrive(task_rq(t), delta_jiffies);
617 }
618
619 /*
620  * Called when a process is queued into either the active or expired
621  * array.  The time is noted and later used to determine how long we
622  * had to wait for us to reach the cpu.  Since the expired queue will
623  * become the active queue after active queue is empty, without dequeuing
624  * and requeuing any tasks, we are interested in queuing to either. It
625  * is unusual but not impossible for tasks to be dequeued and immediately
626  * requeued in the same or another array: this can happen in sched_yield(),
627  * set_user_nice(), and even load_balance() as it moves tasks from runqueue
628  * to runqueue.
629  *
630  * This function is only called from enqueue_task(), but also only updates
631  * the timestamp if it is already not set.  It's assumed that
632  * sched_info_dequeued() will clear that stamp when appropriate.
633  */
634 static inline void sched_info_queued(struct task_struct *t)
635 {
636         if (unlikely(sched_info_on()))
637                 if (!t->sched_info.last_queued)
638                         t->sched_info.last_queued = jiffies;
639 }
640
641 /*
642  * Called when a process ceases being the active-running process, either
643  * voluntarily or involuntarily.  Now we can calculate how long we ran.
644  */
645 static inline void sched_info_depart(struct task_struct *t)
646 {
647         unsigned long delta_jiffies = jiffies - t->sched_info.last_arrival;
648
649         t->sched_info.cpu_time += delta_jiffies;
650         rq_sched_info_depart(task_rq(t), delta_jiffies);
651 }
652
653 /*
654  * Called when tasks are switched involuntarily due, typically, to expiring
655  * their time slice.  (This may also be called when switching to or from
656  * the idle task.)  We are only called when prev != next.
657  */
658 static inline void
659 __sched_info_switch(struct task_struct *prev, struct task_struct *next)
660 {
661         struct rq *rq = task_rq(prev);
662
663         /*
664          * prev now departs the cpu.  It's not interesting to record
665          * stats about how efficient we were at scheduling the idle
666          * process, however.
667          */
668         if (prev != rq->idle)
669                 sched_info_depart(prev);
670
671         if (next != rq->idle)
672                 sched_info_arrive(next);
673 }
674 static inline void
675 sched_info_switch(struct task_struct *prev, struct task_struct *next)
676 {
677         if (unlikely(sched_info_on()))
678                 __sched_info_switch(prev, next);
679 }
680 #else
681 #define sched_info_queued(t)            do { } while (0)
682 #define sched_info_switch(t, next)      do { } while (0)
683 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS || CONFIG_TASK_DELAY_ACCT */
684
685 /*
686  * Adding/removing a task to/from a priority array:
687  */
688 static void dequeue_task(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
689 {
690         array->nr_active--;
691         list_del(&p->run_list);
692         if (list_empty(array->queue + p->prio))
693                 __clear_bit(p->prio, array->bitmap);
694 }
695
696 static void enqueue_task(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
697 {
698         sched_info_queued(p);
699         list_add_tail(&p->run_list, array->queue + p->prio);
700         __set_bit(p->prio, array->bitmap);
701         array->nr_active++;
702         p->array = array;
703 }
704
705 /*
706  * Put task to the end of the run list without the overhead of dequeue
707  * followed by enqueue.
708  */
709 static void requeue_task(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
710 {
711         list_move_tail(&p->run_list, array->queue + p->prio);
712 }
713
714 static inline void
715 enqueue_task_head(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
716 {
717         list_add(&p->run_list, array->queue + p->prio);
718         __set_bit(p->prio, array->bitmap);
719         array->nr_active++;
720         p->array = array;
721 }
722
723 /*
724  * __normal_prio - return the priority that is based on the static
725  * priority but is modified by bonuses/penalties.
726  *
727  * We scale the actual sleep average [0 .... MAX_SLEEP_AVG]
728  * into the -5 ... 0 ... +5 bonus/penalty range.
729  *
730  * We use 25% of the full 0...39 priority range so that:
731  *
732  * 1) nice +19 interactive tasks do not preempt nice 0 CPU hogs.
733  * 2) nice -20 CPU hogs do not get preempted by nice 0 tasks.
734  *
735  * Both properties are important to certain workloads.
736  */
737
738 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
739 {
740         int bonus, prio;
741
742         bonus = CURRENT_BONUS(p) - MAX_BONUS / 2;
743
744         prio = p->static_prio - bonus;
745         if (prio < MAX_RT_PRIO)
746                 prio = MAX_RT_PRIO;
747         if (prio > MAX_PRIO-1)
748                 prio = MAX_PRIO-1;
749         return prio;
750 }
751
752 /*
753  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
754  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
755  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
756  * scheduling class and "nice" value.  For SCHED_NORMAL tasks this is just a
757  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
758  * slice expiry etc.
759  */
760
761 /*
762  * Assume: static_prio_timeslice(NICE_TO_PRIO(0)) == DEF_TIMESLICE
763  * If static_prio_timeslice() is ever changed to break this assumption then
764  * this code will need modification
765  */
766 #define TIME_SLICE_NICE_ZERO DEF_TIMESLICE
767 #define LOAD_WEIGHT(lp) \
768         (((lp) * SCHED_LOAD_SCALE) / TIME_SLICE_NICE_ZERO)
769 #define PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(prio) \
770         LOAD_WEIGHT(static_prio_timeslice(prio))
771 #define RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(rp) \
772         (PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(MAX_RT_PRIO) + LOAD_WEIGHT(rp))
773
774 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
775 {
776         if (has_rt_policy(p)) {
777 #ifdef CONFIG_SMP
778                 if (p == task_rq(p)->migration_thread)
779                         /*
780                          * The migration thread does the actual balancing.
781                          * Giving its load any weight will skew balancing
782                          * adversely.
783                          */
784                         p->load_weight = 0;
785                 else
786 #endif
787                         p->load_weight = RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(p->rt_priority);
788         } else
789                 p->load_weight = PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(p->static_prio);
790 }
791
792 static inline void
793 inc_raw_weighted_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
794 {
795         rq->raw_weighted_load += p->load_weight;
796 }
797
798 static inline void
799 dec_raw_weighted_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
800 {
801         rq->raw_weighted_load -= p->load_weight;
802 }
803
804 static inline void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
805 {
806         rq->nr_running++;
807         inc_raw_weighted_load(rq, p);
808 }
809
810 static inline void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
811 {
812         rq->nr_running--;
813         dec_raw_weighted_load(rq, p);
814 }
815
816 /*
817  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
818  * without taking RT-inheritance into account. Might be
819  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
820  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
821  * estimator recalculates.
822  */
823 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
824 {
825         int prio;
826
827         if (has_rt_policy(p))
828                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
829         else
830                 prio = __normal_prio(p);
831         return prio;
832 }
833
834 /*
835  * Calculate the current priority, i.e. the priority
836  * taken into account by the scheduler. This value might
837  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
838  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
839  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
840  */
841 static int effective_prio(struct task_struct *p)
842 {
843         p->normal_prio = normal_prio(p);
844         /*
845          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
846          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
847          * to the normal priority:
848          */
849         if (!rt_prio(p->prio))
850                 return p->normal_prio;
851         return p->prio;
852 }
853
854 /*
855  * __activate_task - move a task to the runqueue.
856  */
857 static void __activate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
858 {
859         struct prio_array *target = rq->active;
860
861         if (batch_task(p))
862                 target = rq->expired;
863         enqueue_task(p, target);
864         inc_nr_running(p, rq);
865 }
866
867 /*
868  * __activate_idle_task - move idle task to the _front_ of runqueue.
869  */
870 static inline void __activate_idle_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
871 {
872         enqueue_task_head(p, rq->active);
873         inc_nr_running(p, rq);
874 }
875
876 /*
877  * Recalculate p->normal_prio and p->prio after having slept,
878  * updating the sleep-average too:
879  */
880 static int recalc_task_prio(struct task_struct *p, unsigned long long now)
881 {
882         /* Caller must always ensure 'now >= p->timestamp' */
883         unsigned long sleep_time = now - p->timestamp;
884
885         if (batch_task(p))
886                 sleep_time = 0;
887
888         if (likely(sleep_time > 0)) {
889                 /*
890                  * This ceiling is set to the lowest priority that would allow
891                  * a task to be reinserted into the active array on timeslice
892                  * completion.
893                  */
894                 unsigned long ceiling = INTERACTIVE_SLEEP(p);
895
896                 if (p->mm && sleep_time > ceiling && p->sleep_avg < ceiling) {
897                         /*
898                          * Prevents user tasks from achieving best priority
899                          * with one single large enough sleep.
900                          */
901                         p->sleep_avg = ceiling;
902                         /*
903                          * Using INTERACTIVE_SLEEP() as a ceiling places a
904                          * nice(0) task 1ms sleep away from promotion, and
905                          * gives it 700ms to round-robin with no chance of
906                          * being demoted.  This is more than generous, so
907                          * mark this sleep as non-interactive to prevent the
908                          * on-runqueue bonus logic from intervening should
909                          * this task not receive cpu immediately.
910                          */
911                         p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
912                 } else {
913                         /*
914                          * Tasks waking from uninterruptible sleep are
915                          * limited in their sleep_avg rise as they
916                          * are likely to be waiting on I/O
917                          */
918                         if (p->sleep_type == SLEEP_NONINTERACTIVE && p->mm) {
919                                 if (p->sleep_avg >= ceiling)
920                                         sleep_time = 0;
921                                 else if (p->sleep_avg + sleep_time >=
922                                          ceiling) {
923                                                 p->sleep_avg = ceiling;
924                                                 sleep_time = 0;
925                                 }
926                         }
927
928                         /*
929                          * This code gives a bonus to interactive tasks.
930                          *
931                          * The boost works by updating the 'average sleep time'
932                          * value here, based on ->timestamp. The more time a
933                          * task spends sleeping, the higher the average gets -
934                          * and the higher the priority boost gets as well.
935                          */
936                         p->sleep_avg += sleep_time;
937
938                 }
939                 if (p->sleep_avg > NS_MAX_SLEEP_AVG)
940                         p->sleep_avg = NS_MAX_SLEEP_AVG;
941         }
942
943         return effective_prio(p);
944 }
945
946 /*
947  * activate_task - move a task to the runqueue and do priority recalculation
948  *
949  * Update all the scheduling statistics stuff. (sleep average
950  * calculation, priority modifiers, etc.)
951  */
952 static void activate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int local)
953 {
954         unsigned long long now;
955
956         if (rt_task(p))
957                 goto out;
958
959         now = sched_clock();
960 #ifdef CONFIG_SMP
961         if (!local) {
962                 /* Compensate for drifting sched_clock */
963                 struct rq *this_rq = this_rq();
964                 now = (now - this_rq->most_recent_timestamp)
965                         + rq->most_recent_timestamp;
966         }
967 #endif
968
969         /*
970          * Sleep time is in units of nanosecs, so shift by 20 to get a
971          * milliseconds-range estimation of the amount of time that the task
972          * spent sleeping:
973          */
974         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
975                 if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
976                         profile_hits(SLEEP_PROFILING, (void *)get_wchan(p),
977                                      (now - p->timestamp) >> 20);
978         }
979
980         p->prio = recalc_task_prio(p, now);
981
982         /*
983          * This checks to make sure it's not an uninterruptible task
984          * that is now waking up.
985          */
986         if (p->sleep_type == SLEEP_NORMAL) {
987                 /*
988                  * Tasks which were woken up by interrupts (ie. hw events)
989                  * are most likely of interactive nature. So we give them
990                  * the credit of extending their sleep time to the period
991                  * of time they spend on the runqueue, waiting for execution
992                  * on a CPU, first time around:
993                  */
994                 if (in_interrupt())
995                         p->sleep_type = SLEEP_INTERRUPTED;
996                 else {
997                         /*
998                          * Normal first-time wakeups get a credit too for
999                          * on-runqueue time, but it will be weighted down:
1000                          */
1001                         p->sleep_type = SLEEP_INTERACTIVE;
1002                 }
1003         }
1004         p->timestamp = now;
1005 out:
1006         __activate_task(p, rq);
1007 }
1008
1009 /*
1010  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1011  */
1012 static void deactivate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1013 {
1014         dec_nr_running(p, rq);
1015         dequeue_task(p, p->array);
1016         p->array = NULL;
1017 }
1018
1019 /*
1020  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1021  *
1022  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1023  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1024  * the target CPU.
1025  */
1026 #ifdef CONFIG_SMP
1027
1028 #ifndef tsk_is_polling
1029 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1030 #endif
1031
1032 static void resched_task(struct task_struct *p)
1033 {
1034         int cpu;
1035
1036         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1037
1038         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1039                 return;
1040
1041         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1042
1043         cpu = task_cpu(p);
1044         if (cpu == smp_processor_id())
1045                 return;
1046
1047         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1048         smp_mb();
1049         if (!tsk_is_polling(p))
1050                 smp_send_reschedule(cpu);
1051 }
1052 #else
1053 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
1054 {
1055         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1056         set_tsk_need_resched(p);
1057 }
1058 #endif
1059
1060 /**
1061  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1062  * @p: the task in question.
1063  */
1064 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1065 {
1066         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1067 }
1068
1069 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1070 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1071 {
1072         return cpu_rq(cpu)->raw_weighted_load;
1073 }
1074
1075 #ifdef CONFIG_SMP
1076 struct migration_req {
1077         struct list_head list;
1078
1079         struct task_struct *task;
1080         int dest_cpu;
1081
1082         struct completion done;
1083 };
1084
1085 /*
1086  * The task's runqueue lock must be held.
1087  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1088  */
1089 static int
1090 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1091 {
1092         struct rq *rq = task_rq(p);
1093
1094         /*
1095          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1096          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1097          */
1098         if (!p->array && !task_running(rq, p)) {
1099                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1100                 return 0;
1101         }
1102
1103         init_completion(&req->done);
1104         req->task = p;
1105         req->dest_cpu = dest_cpu;
1106         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1107
1108         return 1;
1109 }
1110
1111 /*
1112  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1113  *
1114  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1115  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1116  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1117  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1118  * waiting to become inactive.
1119  */
1120 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1121 {
1122         unsigned long flags;
1123         struct rq *rq;
1124         int preempted;
1125
1126 repeat:
1127         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1128         /* Must be off runqueue entirely, not preempted. */
1129         if (unlikely(p->array || task_running(rq, p))) {
1130                 /* If it's preempted, we yield.  It could be a while. */
1131                 preempted = !task_running(rq, p);
1132                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1133                 cpu_relax();
1134                 if (preempted)
1135                         yield();
1136                 goto repeat;
1137         }
1138         task_rq_unlock(rq, &flags);
1139 }
1140
1141 /***
1142  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1143  * @p: the to-be-kicked thread
1144  *
1145  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1146  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1147  *
1148  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1149  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1150  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1151  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1152  * achieved as well.
1153  */
1154 void kick_process(struct task_struct *p)
1155 {
1156         int cpu;
1157
1158         preempt_disable();
1159         cpu = task_cpu(p);
1160         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1161                 smp_send_reschedule(cpu);
1162         preempt_enable();
1163 }
1164
1165 /*
1166  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1167  * according to the scheduling class and "nice" value.
1168  *
1169  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1170  * balance conservatively.
1171  */
1172 static inline unsigned long source_load(int cpu, int type)
1173 {
1174         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1175
1176         if (type == 0)
1177                 return rq->raw_weighted_load;
1178
1179         return min(rq->cpu_load[type-1], rq->raw_weighted_load);
1180 }
1181
1182 /*
1183  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1184  * according to the scheduling class and "nice" value.
1185  */
1186 static inline unsigned long target_load(int cpu, int type)
1187 {
1188         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1189
1190         if (type == 0)
1191                 return rq->raw_weighted_load;
1192
1193         return max(rq->cpu_load[type-1], rq->raw_weighted_load);
1194 }
1195
1196 /*
1197  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1198  */
1199 static inline unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1200 {
1201         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1202         unsigned long n = rq->nr_running;
1203
1204         return n ? rq->raw_weighted_load / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1205 }
1206
1207 /*
1208  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1209  * domain.
1210  */
1211 static struct sched_group *
1212 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1213 {
1214         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1215         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1216         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1217         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1218
1219         do {
1220                 unsigned long load, avg_load;
1221                 int local_group;
1222                 int i;
1223
1224                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1225                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1226                         goto nextgroup;
1227
1228                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1229
1230                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1231                 avg_load = 0;
1232
1233                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1234                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1235                         if (local_group)
1236                                 load = source_load(i, load_idx);
1237                         else
1238                                 load = target_load(i, load_idx);
1239
1240                         avg_load += load;
1241                 }
1242
1243                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1244                 avg_load = (avg_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
1245
1246                 if (local_group) {
1247                         this_load = avg_load;
1248                         this = group;
1249                 } else if (avg_load < min_load) {
1250                         min_load = avg_load;
1251                         idlest = group;
1252                 }
1253 nextgroup:
1254                 group = group->next;
1255         } while (group != sd->groups);
1256
1257         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1258                 return NULL;
1259         return idlest;
1260 }
1261
1262 /*
1263  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1264  */
1265 static int
1266 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1267 {
1268         cpumask_t tmp;
1269         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1270         int idlest = -1;
1271         int i;
1272
1273         /* Traverse only the allowed CPUs */
1274         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1275
1276         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1277                 load = weighted_cpuload(i);
1278
1279                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1280                         min_load = load;
1281                         idlest = i;
1282                 }
1283         }
1284
1285         return idlest;
1286 }
1287
1288 /*
1289  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1290  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1291  * SD_BALANCE_EXEC.
1292  *
1293  * Balance, ie. select the least loaded group.
1294  *
1295  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1296  *
1297  * preempt must be disabled.
1298  */
1299 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1300 {
1301         struct task_struct *t = current;
1302         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1303
1304         for_each_domain(cpu, tmp) {
1305                 /*
1306                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1307                  */
1308                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1309                         break;
1310                 if (tmp->flags & flag)
1311                         sd = tmp;
1312         }
1313
1314         while (sd) {
1315                 cpumask_t span;
1316                 struct sched_group *group;
1317                 int new_cpu, weight;
1318
1319                 if (!(sd->flags & flag)) {
1320                         sd = sd->child;
1321                         continue;
1322                 }
1323
1324                 span = sd->span;
1325                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1326                 if (!group) {
1327                         sd = sd->child;
1328                         continue;
1329                 }
1330
1331                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1332                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1333                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1334                         sd = sd->child;
1335                         continue;
1336                 }
1337
1338                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1339                 cpu = new_cpu;
1340                 sd = NULL;
1341                 weight = cpus_weight(span);
1342                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1343                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1344                                 break;
1345                         if (tmp->flags & flag)
1346                                 sd = tmp;
1347                 }
1348                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1349         }
1350
1351         return cpu;
1352 }
1353
1354 #endif /* CONFIG_SMP */
1355
1356 /*
1357  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1358  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1359  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1360  * so we always favor a closer, idle cpu.
1361  *
1362  * Returns the CPU we should wake onto.
1363  */
1364 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1365 static int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1366 {
1367         cpumask_t tmp;
1368         struct sched_domain *sd;
1369         int i;
1370
1371         if (idle_cpu(cpu))
1372                 return cpu;
1373
1374         for_each_domain(cpu, sd) {
1375                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
1376                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
1377                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1378                                 if (idle_cpu(i))
1379                                         return i;
1380                         }
1381                 }
1382                 else
1383                         break;
1384         }
1385         return cpu;
1386 }
1387 #else
1388 static inline int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1389 {
1390         return cpu;
1391 }
1392 #endif
1393
1394 /***
1395  * try_to_wake_up - wake up a thread
1396  * @p: the to-be-woken-up thread
1397  * @state: the mask of task states that can be woken
1398  * @sync: do a synchronous wakeup?
1399  *
1400  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1401  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1402  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1403  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1404  * runnable without the overhead of this.
1405  *
1406  * returns failure only if the task is already active.
1407  */
1408 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1409 {
1410         int cpu, this_cpu, success = 0;
1411         unsigned long flags;
1412         long old_state;
1413         struct rq *rq;
1414 #ifdef CONFIG_SMP
1415         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1416         unsigned long load, this_load;
1417         int new_cpu;
1418 #endif
1419
1420         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1421         old_state = p->state;
1422         if (!(old_state & state))
1423                 goto out;
1424
1425         if (p->array)
1426                 goto out_running;
1427
1428         cpu = task_cpu(p);
1429         this_cpu = smp_processor_id();
1430
1431 #ifdef CONFIG_SMP
1432         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1433                 goto out_activate;
1434
1435         new_cpu = cpu;
1436
1437         schedstat_inc(rq, ttwu_cnt);
1438         if (cpu == this_cpu) {
1439                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1440                 goto out_set_cpu;
1441         }
1442
1443         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1444                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1445                         schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1446                         this_sd = sd;
1447                         break;
1448                 }
1449         }
1450
1451         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
1452                 goto out_set_cpu;
1453
1454         /*
1455          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1456          */
1457         if (this_sd) {
1458                 int idx = this_sd->wake_idx;
1459                 unsigned int imbalance;
1460
1461                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1462
1463                 load = source_load(cpu, idx);
1464                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
1465
1466                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
1467
1468                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1469                         unsigned long tl = this_load;
1470                         unsigned long tl_per_task;
1471
1472                         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1473
1474                         /*
1475                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1476                          * effect of the currently running task from the load
1477                          * of the current CPU:
1478                          */
1479                         if (sync)
1480                                 tl -= current->load_weight;
1481
1482                         if ((tl <= load &&
1483                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1484                                 100*(tl + p->load_weight) <= imbalance*load) {
1485                                 /*
1486                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1487                                  * p is cache cold in this domain, and
1488                                  * there is no bad imbalance.
1489                                  */
1490                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1491                                 goto out_set_cpu;
1492                         }
1493                 }
1494
1495                 /*
1496                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1497                  * limit is reached.
1498                  */
1499                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1500                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1501                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1502                                 goto out_set_cpu;
1503                         }
1504                 }
1505         }
1506
1507         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1508 out_set_cpu:
1509         new_cpu = wake_idle(new_cpu, p);
1510         if (new_cpu != cpu) {
1511                 set_task_cpu(p, new_cpu);
1512                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1513                 /* might preempt at this point */
1514                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1515                 old_state = p->state;
1516                 if (!(old_state & state))
1517                         goto out;
1518                 if (p->array)
1519                         goto out_running;
1520
1521                 this_cpu = smp_processor_id();
1522                 cpu = task_cpu(p);
1523         }
1524
1525 out_activate:
1526 #endif /* CONFIG_SMP */
1527         if (old_state == TASK_UNINTERRUPTIBLE) {
1528                 rq->nr_uninterruptible--;
1529                 /*
1530                  * Tasks on involuntary sleep don't earn
1531                  * sleep_avg beyond just interactive state.
1532                  */
1533                 p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
1534         } else
1535
1536         /*
1537          * Tasks that have marked their sleep as noninteractive get
1538          * woken up with their sleep average not weighted in an
1539          * interactive way.
1540          */
1541                 if (old_state & TASK_NONINTERACTIVE)
1542                         p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
1543
1544
1545         activate_task(p, rq, cpu == this_cpu);
1546         /*
1547          * Sync wakeups (i.e. those types of wakeups where the waker
1548          * has indicated that it will leave the CPU in short order)
1549          * don't trigger a preemption, if the woken up task will run on
1550          * this cpu. (in this case the 'I will reschedule' promise of
1551          * the waker guarantees that the freshly woken up task is going
1552          * to be considered on this CPU.)
1553          */
1554         if (!sync || cpu != this_cpu) {
1555                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
1556                         resched_task(rq->curr);
1557         }
1558         success = 1;
1559
1560 out_running:
1561         p->state = TASK_RUNNING;
1562 out:
1563         task_rq_unlock(rq, &flags);
1564
1565         return success;
1566 }
1567
1568 int fastcall wake_up_process(struct task_struct *p)
1569 {
1570         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1571                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1572 }
1573 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1574
1575 int fastcall wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1576 {
1577         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1578 }
1579
1580 static void task_running_tick(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1581 /*
1582  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1583  * p is forked by current.
1584  */
1585 void fastcall sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1586 {
1587         int cpu = get_cpu();
1588
1589 #ifdef CONFIG_SMP
1590         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1591 #endif
1592         set_task_cpu(p, cpu);
1593
1594         /*
1595          * We mark the process as running here, but have not actually
1596          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1597          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1598          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1599          */
1600         p->state = TASK_RUNNING;
1601
1602         /*
1603          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1604          */
1605         p->prio = current->normal_prio;
1606
1607         INIT_LIST_HEAD(&p->run_list);
1608         p->array = NULL;
1609 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1610         if (unlikely(sched_info_on()))
1611                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1612 #endif
1613 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1614         p->oncpu = 0;
1615 #endif
1616 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1617         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1618         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1619 #endif
1620         /*
1621          * Share the timeslice between parent and child, thus the
1622          * total amount of pending timeslices in the system doesn't change,
1623          * resulting in more scheduling fairness.
1624          */
1625         local_irq_disable();
1626         p->time_slice = (current->time_slice + 1) >> 1;
1627         /*
1628          * The remainder of the first timeslice might be recovered by
1629          * the parent if the child exits early enough.
1630          */
1631         p->first_time_slice = 1;
1632         current->time_slice >>= 1;
1633         p->timestamp = sched_clock();
1634         if (unlikely(!current->time_slice)) {
1635                 /*
1636                  * This case is rare, it happens when the parent has only
1637                  * a single jiffy left from its timeslice. Taking the
1638                  * runqueue lock is not a problem.
1639                  */
1640                 current->time_slice = 1;
1641                 task_running_tick(cpu_rq(cpu), current);
1642         }
1643         local_irq_enable();
1644         put_cpu();
1645 }
1646
1647 /*
1648  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1649  *
1650  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1651  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1652  * on the runqueue and wakes it.
1653  */
1654 void fastcall wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1655 {
1656         struct rq *rq, *this_rq;
1657         unsigned long flags;
1658         int this_cpu, cpu;
1659
1660         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1661         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1662         this_cpu = smp_processor_id();
1663         cpu = task_cpu(p);
1664
1665         /*
1666          * We decrease the sleep average of forking parents
1667          * and children as well, to keep max-interactive tasks
1668          * from forking tasks that are max-interactive. The parent
1669          * (current) is done further down, under its lock.
1670          */
1671         p->sleep_avg = JIFFIES_TO_NS(CURRENT_BONUS(p) *
1672                 CHILD_PENALTY / 100 * MAX_SLEEP_AVG / MAX_BONUS);
1673
1674         p->prio = effective_prio(p);
1675
1676         if (likely(cpu == this_cpu)) {
1677                 if (!(clone_flags & CLONE_VM)) {
1678                         /*
1679                          * The VM isn't cloned, so we're in a good position to
1680                          * do child-runs-first in anticipation of an exec. This
1681                          * usually avoids a lot of COW overhead.
1682                          */
1683                         if (unlikely(!current->array))
1684                                 __activate_task(p, rq);
1685                         else {
1686                                 p->prio = current->prio;
1687                                 p->normal_prio = current->normal_prio;
1688                                 list_add_tail(&p->run_list, &current->run_list);
1689                                 p->array = current->array;
1690                                 p->array->nr_active++;
1691                                 inc_nr_running(p, rq);
1692                         }
1693                         set_need_resched();
1694                 } else
1695                         /* Run child last */
1696                         __activate_task(p, rq);
1697                 /*
1698                  * We skip the following code due to cpu == this_cpu
1699                  *
1700                  *   task_rq_unlock(rq, &flags);
1701                  *   this_rq = task_rq_lock(current, &flags);
1702                  */
1703                 this_rq = rq;
1704         } else {
1705                 this_rq = cpu_rq(this_cpu);
1706
1707                 /*
1708                  * Not the local CPU - must adjust timestamp. This should
1709                  * get optimised away in the !CONFIG_SMP case.
1710                  */
1711                 p->timestamp = (p->timestamp - this_rq->most_recent_timestamp)
1712                                         + rq->most_recent_timestamp;
1713                 __activate_task(p, rq);
1714                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
1715                         resched_task(rq->curr);
1716
1717                 /*
1718                  * Parent and child are on different CPUs, now get the
1719                  * parent runqueue to update the parent's ->sleep_avg:
1720                  */
1721                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1722                 this_rq = task_rq_lock(current, &flags);
1723         }
1724         current->sleep_avg = JIFFIES_TO_NS(CURRENT_BONUS(current) *
1725                 PARENT_PENALTY / 100 * MAX_SLEEP_AVG / MAX_BONUS);
1726         task_rq_unlock(this_rq, &flags);
1727 }
1728
1729 /*
1730  * Potentially available exiting-child timeslices are
1731  * retrieved here - this way the parent does not get
1732  * penalized for creating too many threads.
1733  *
1734  * (this cannot be used to 'generate' timeslices
1735  * artificially, because any timeslice recovered here
1736  * was given away by the parent in the first place.)
1737  */
1738 void fastcall sched_exit(struct task_struct *p)
1739 {
1740         unsigned long flags;
1741         struct rq *rq;
1742
1743         /*
1744          * If the child was a (relative-) CPU hog then decrease
1745          * the sleep_avg of the parent as well.
1746          */
1747         rq = task_rq_lock(p->parent, &flags);
1748         if (p->first_time_slice && task_cpu(p) == task_cpu(p->parent)) {
1749                 p->parent->time_slice += p->time_slice;
1750                 if (unlikely(p->parent->time_slice > task_timeslice(p)))
1751                         p->parent->time_slice = task_timeslice(p);
1752         }
1753         if (p->sleep_avg < p->parent->sleep_avg)
1754                 p->parent->sleep_avg = p->parent->sleep_avg /
1755                 (EXIT_WEIGHT + 1) * EXIT_WEIGHT + p->sleep_avg /
1756                 (EXIT_WEIGHT + 1);
1757         task_rq_unlock(rq, &flags);
1758 }
1759
1760 /**
1761  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1762  * @rq: the runqueue preparing to switch
1763  * @next: the task we are going to switch to.
1764  *
1765  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1766  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1767  * switch.
1768  *
1769  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1770  * hooks.
1771  */
1772 static inline void prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1773 {
1774         prepare_lock_switch(rq, next);
1775         prepare_arch_switch(next);
1776 }
1777
1778 /**
1779  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1780  * @rq: runqueue associated with task-switch
1781  * @prev: the thread we just switched away from.
1782  *
1783  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1784  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1785  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1786  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1787  *
1788  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1789  * so, we finish that here outside of the runqueue lock.  (Doing it
1790  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1791  * details.)
1792  */
1793 static inline void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1794         __releases(rq->lock)
1795 {
1796         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1797         long prev_state;
1798
1799         rq->prev_mm = NULL;
1800
1801         /*
1802          * A task struct has one reference for the use as "current".
1803          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1804          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1805          * the scheduled task must drop that reference.
1806          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1807          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1808          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1809          * be dropped twice.
1810          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1811          */
1812         prev_state = prev->state;
1813         finish_arch_switch(prev);
1814         finish_lock_switch(rq, prev);
1815         if (mm)
1816                 mmdrop(mm);
1817         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1818                 /*
1819                  * Remove function-return probe instances associated with this
1820                  * task and put them back on the free list.
1821                  */
1822                 kprobe_flush_task(prev);
1823                 put_task_struct(prev);
1824         }
1825 }
1826
1827 /**
1828  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1829  * @prev: the thread we just switched away from.
1830  */
1831 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1832         __releases(rq->lock)
1833 {
1834         struct rq *rq = this_rq();
1835
1836         finish_task_switch(rq, prev);
1837 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1838         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1839         preempt_enable();
1840 #endif
1841         if (current->set_child_tid)
1842                 put_user(current->pid, current->set_child_tid);
1843 }
1844
1845 /*
1846  * context_switch - switch to the new MM and the new
1847  * thread's register state.
1848  */
1849 static inline struct task_struct *
1850 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1851                struct task_struct *next)
1852 {
1853         struct mm_struct *mm = next->mm;
1854         struct mm_struct *oldmm = prev->active_mm;
1855
1856         /*
1857          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1858          * combine the page table reload and the switch backend into
1859          * one hypercall.
1860          */
1861         arch_enter_lazy_cpu_mode();
1862
1863         if (!mm) {
1864                 next->active_mm = oldmm;
1865                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1866                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1867         } else
1868                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1869
1870         if (!prev->mm) {
1871                 prev->active_mm = NULL;
1872                 WARN_ON(rq->prev_mm);
1873                 rq->prev_mm = oldmm;
1874         }
1875         /*
1876          * Since the runqueue lock will be released by the next
1877          * task (which is an invalid locking op but in the case
1878          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1879          * do an early lockdep release here:
1880          */
1881 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1882         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1883 #endif
1884
1885         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1886         switch_to(prev, next, prev);
1887
1888         return prev;
1889 }
1890
1891 /*
1892  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1893  *
1894  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1895  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1896  * number of context switches performed since bootup.
1897  */
1898 unsigned long nr_running(void)
1899 {
1900         unsigned long i, sum = 0;
1901
1902         for_each_online_cpu(i)
1903                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1904
1905         return sum;
1906 }
1907
1908 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1909 {
1910         unsigned long i, sum = 0;
1911
1912         for_each_possible_cpu(i)
1913                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1914
1915         /*
1916          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1917          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1918          */
1919         if (unlikely((long)sum < 0))
1920                 sum = 0;
1921
1922         return sum;
1923 }
1924
1925 unsigned long long nr_context_switches(void)
1926 {
1927         int i;
1928         unsigned long long sum = 0;
1929
1930         for_each_possible_cpu(i)
1931                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1932
1933         return sum;
1934 }
1935
1936 unsigned long nr_iowait(void)
1937 {
1938         unsigned long i, sum = 0;
1939
1940         for_each_possible_cpu(i)
1941                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1942
1943         return sum;
1944 }
1945
1946 unsigned long nr_active(void)
1947 {
1948         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
1949
1950         for_each_online_cpu(i) {
1951                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
1952                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1953         }
1954
1955         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
1956                 uninterruptible = 0;
1957
1958         return running + uninterruptible;
1959 }
1960
1961 #ifdef CONFIG_SMP
1962
1963 /*
1964  * Is this task likely cache-hot:
1965  */
1966 static inline int
1967 task_hot(struct task_struct *p, unsigned long long now, struct sched_domain *sd)
1968 {
1969         return (long long)(now - p->last_ran) < (long long)sd->cache_hot_time;
1970 }
1971
1972 /*
1973  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1974  *
1975  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1976  * you need to do so manually before calling.
1977  */
1978 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1979         __acquires(rq1->lock)
1980         __acquires(rq2->lock)
1981 {
1982         BUG_ON(!irqs_disabled());
1983         if (rq1 == rq2) {
1984                 spin_lock(&rq1->lock);
1985                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1986         } else {
1987                 if (rq1 < rq2) {
1988                         spin_lock(&rq1->lock);
1989                         spin_lock(&rq2->lock);
1990                 } else {
1991                         spin_lock(&rq2->lock);
1992                         spin_lock(&rq1->lock);
1993                 }
1994         }
1995 }
1996
1997 /*
1998  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1999  *
2000  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2001  * you need to do so manually after calling.
2002  */
2003 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2004         __releases(rq1->lock)
2005         __releases(rq2->lock)
2006 {
2007         spin_unlock(&rq1->lock);
2008         if (rq1 != rq2)
2009                 spin_unlock(&rq2->lock);
2010         else
2011                 __release(rq2->lock);
2012 }
2013
2014 /*
2015  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2016  */
2017 static void double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2018         __releases(this_rq->lock)
2019         __acquires(busiest->lock)
2020         __acquires(this_rq->lock)
2021 {
2022         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2023                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2024                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2025                 BUG_ON(1);
2026         }
2027         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2028                 if (busiest < this_rq) {
2029                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2030                         spin_lock(&busiest->lock);
2031                         spin_lock(&this_rq->lock);
2032                 } else
2033                         spin_lock(&busiest->lock);
2034         }
2035 }
2036
2037 /*
2038  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2039  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2040  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu.  Then
2041  * the cpu_allowed mask is restored.
2042  */
2043 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2044 {
2045         struct migration_req req;
2046         unsigned long flags;
2047         struct rq *rq;
2048
2049         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2050         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2051             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2052                 goto out;
2053
2054         /* force the process onto the specified CPU */
2055         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2056                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2057                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2058
2059                 get_task_struct(mt);
2060                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2061                 wake_up_process(mt);
2062                 put_task_struct(mt);
2063                 wait_for_completion(&req.done);
2064
2065                 return;
2066         }
2067 out:
2068         task_rq_unlock(rq, &flags);
2069 }
2070
2071 /*
2072  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2073  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2074  */
2075 void sched_exec(void)
2076 {
2077         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2078         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2079         put_cpu();
2080         if (new_cpu != this_cpu)
2081                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2082 }
2083
2084 /*
2085  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2086  * Both runqueues must be locked.
2087  */
2088 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct prio_array *src_array,
2089                       struct task_struct *p, struct rq *this_rq,
2090                       struct prio_array *this_array, int this_cpu)
2091 {
2092         dequeue_task(p, src_array);
2093         dec_nr_running(p, src_rq);
2094         set_task_cpu(p, this_cpu);
2095         inc_nr_running(p, this_rq);
2096         enqueue_task(p, this_array);
2097         p->timestamp = (p->timestamp - src_rq->most_recent_timestamp)
2098                                 + this_rq->most_recent_timestamp;
2099         /*
2100          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2101          * to be always true for them.
2102          */
2103         if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, this_rq))
2104                 resched_task(this_rq->curr);
2105 }
2106
2107 /*
2108  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2109  */
2110 static
2111 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2112                      struct sched_domain *sd, enum idle_type idle,
2113                      int *all_pinned)
2114 {
2115         /*
2116          * We do not migrate tasks that are:
2117          * 1) running (obviously), or
2118          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2119          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2120          */
2121         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed))
2122                 return 0;
2123         *all_pinned = 0;
2124
2125         if (task_running(rq, p))
2126                 return 0;
2127
2128         /*
2129          * Aggressive migration if:
2130          * 1) task is cache cold, or
2131          * 2) too many balance attempts have failed.
2132          */
2133
2134         if (sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2135 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2136                 if (task_hot(p, rq->most_recent_timestamp, sd))
2137                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2138 #endif
2139                 return 1;
2140         }
2141
2142         if (task_hot(p, rq->most_recent_timestamp, sd))
2143                 return 0;
2144         return 1;
2145 }
2146
2147 #define rq_best_prio(rq) min((rq)->curr->prio, (rq)->best_expired_prio)
2148
2149 /*
2150  * move_tasks tries to move up to max_nr_move tasks and max_load_move weighted
2151  * load from busiest to this_rq, as part of a balancing operation within
2152  * "domain". Returns the number of tasks moved.
2153  *
2154  * Called with both runqueues locked.
2155  */
2156 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2157                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
2158                       struct sched_domain *sd, enum idle_type idle,
2159                       int *all_pinned)
2160 {
2161         int idx, pulled = 0, pinned = 0, this_best_prio, best_prio,
2162             best_prio_seen, skip_for_load;
2163         struct prio_array *array, *dst_array;
2164         struct list_head *head, *curr;
2165         struct task_struct *tmp;
2166         long rem_load_move;
2167
2168         if (max_nr_move == 0 || max_load_move == 0)
2169                 goto out;
2170
2171         rem_load_move = max_load_move;
2172         pinned = 1;
2173         this_best_prio = rq_best_prio(this_rq);
2174         best_prio = rq_best_prio(busiest);
2175         /*
2176          * Enable handling of the case where there is more than one task
2177          * with the best priority.   If the current running task is one
2178          * of those with prio==best_prio we know it won't be moved
2179          * and therefore it's safe to override the skip (based on load) of
2180          * any task we find with that prio.
2181          */
2182         best_prio_seen = best_prio == busiest->curr->prio;
2183
2184         /*
2185          * We first consider expired tasks. Those will likely not be
2186          * executed in the near future, and they are most likely to
2187          * be cache-cold, thus switching CPUs has the least effect
2188          * on them.
2189          */
2190         if (busiest->expired->nr_active) {
2191                 array = busiest->expired;
2192                 dst_array = this_rq->expired;
2193         } else {
2194                 array = busiest->active;
2195                 dst_array = this_rq->active;
2196         }
2197
2198 new_array:
2199         /* Start searching at priority 0: */
2200         idx = 0;
2201 skip_bitmap:
2202         if (!idx)
2203                 idx = sched_find_first_bit(array->bitmap);
2204         else
2205                 idx = find_next_bit(array->bitmap, MAX_PRIO, idx);
2206         if (idx >= MAX_PRIO) {
2207                 if (array == busiest->expired && busiest->active->nr_active) {
2208                         array = busiest->active;
2209                         dst_array = this_rq->active;
2210                         goto new_array;
2211                 }
2212                 goto out;
2213         }
2214
2215         head = array->queue + idx;
2216         curr = head->prev;
2217 skip_queue:
2218         tmp = list_entry(curr, struct task_struct, run_list);
2219
2220         curr = curr->prev;
2221
2222         /*
2223          * To help distribute high priority tasks accross CPUs we don't
2224          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2225          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2226          */
2227         skip_for_load = tmp->load_weight > rem_load_move;
2228         if (skip_for_load && idx < this_best_prio)
2229                 skip_for_load = !best_prio_seen && idx == best_prio;
2230         if (skip_for_load ||
2231             !can_migrate_task(tmp, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2232
2233                 best_prio_seen |= idx == best_prio;
2234                 if (curr != head)
2235                         goto skip_queue;
2236                 idx++;
2237                 goto skip_bitmap;
2238         }
2239
2240         pull_task(busiest, array, tmp, this_rq, dst_array, this_cpu);
2241         pulled++;
2242         rem_load_move -= tmp->load_weight;
2243
2244         /*
2245          * We only want to steal up to the prescribed number of tasks
2246          * and the prescribed amount of weighted load.
2247          */
2248         if (pulled < max_nr_move && rem_load_move > 0) {
2249                 if (idx < this_best_prio)
2250                         this_best_prio = idx;
2251                 if (curr != head)
2252                         goto skip_queue;
2253                 idx++;
2254                 goto skip_bitmap;
2255         }
2256 out:
2257         /*
2258          * Right now, this is the only place pull_task() is called,
2259          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2260          * inside pull_task().
2261          */
2262         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2263
2264         if (all_pinned)
2265                 *all_pinned = pinned;
2266         return pulled;
2267 }
2268
2269 /*
2270  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2271  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2272  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2273  */
2274 static struct sched_group *
2275 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2276                    unsigned long *imbalance, enum idle_type idle, int *sd_idle,
2277                    cpumask_t *cpus, int *balance)
2278 {
2279         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2280         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2281         unsigned long max_pull;
2282         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2283         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2284         int load_idx;
2285 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2286         int power_savings_balance = 1;
2287         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2288         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2289         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2290 #endif
2291
2292         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2293         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2294         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2295         if (idle == NOT_IDLE)
2296                 load_idx = sd->busy_idx;
2297         else if (idle == NEWLY_IDLE)
2298                 load_idx = sd->newidle_idx;
2299         else
2300                 load_idx = sd->idle_idx;
2301
2302         do {
2303                 unsigned long load, group_capacity;
2304                 int local_group;
2305                 int i;
2306                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2307                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2308
2309                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2310
2311                 if (local_group)
2312                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2313
2314                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2315                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2316
2317                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2318                         struct rq *rq;
2319
2320                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2321                                 continue;
2322
2323                         rq = cpu_rq(i);
2324
2325                         if (*sd_idle && !idle_cpu(i))
2326                                 *sd_idle = 0;
2327
2328                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2329                         if (local_group) {
2330                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2331                                         first_idle_cpu = 1;
2332                                         balance_cpu = i;
2333                                 }
2334
2335                                 load = target_load(i, load_idx);
2336                         } else
2337                                 load = source_load(i, load_idx);
2338
2339                         avg_load += load;
2340                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2341                         sum_weighted_load += rq->raw_weighted_load;
2342                 }
2343
2344                 /*
2345                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2346                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2347                  * domains.
2348                  */
2349                 if (local_group && balance_cpu != this_cpu && balance) {
2350                         *balance = 0;
2351                         goto ret;
2352                 }
2353
2354                 total_load += avg_load;
2355                 total_pwr += group->cpu_power;
2356
2357                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2358                 avg_load = (avg_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
2359
2360                 group_capacity = group->cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2361
2362                 if (local_group) {
2363                         this_load = avg_load;
2364                         this = group;
2365                         this_nr_running = sum_nr_running;
2366                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2367                 } else if (avg_load > max_load &&
2368                            sum_nr_running > group_capacity) {
2369                         max_load = avg_load;
2370                         busiest = group;
2371                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2372                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2373                 }
2374
2375 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2376                 /*
2377                  * Busy processors will not participate in power savings
2378                  * balance.
2379                  */
2380                 if (idle == NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2381                         goto group_next;
2382
2383                 /*
2384                  * If the local group is idle or completely loaded
2385                  * no need to do power savings balance at this domain
2386                  */
2387                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2388                                     !this_nr_running))
2389                         power_savings_balance = 0;
2390
2391                 /*
2392                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2393                  * don't include that group in power savings calculations
2394                  */
2395                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2396                     || !sum_nr_running)
2397                         goto group_next;
2398
2399                 /*
2400                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2401                  * This is the group from where we need to pick up the load
2402                  * for saving power
2403                  */
2404                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2405                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2406                      first_cpu(group->cpumask) <
2407                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2408                         group_min = group;
2409                         min_nr_running = sum_nr_running;
2410                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2411                                                 sum_nr_running;
2412                 }
2413
2414                 /*
2415                  * Calculate the group which is almost near its
2416                  * capacity but still has some space to pick up some load
2417                  * from other group and save more power
2418                  */
2419                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2420                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2421                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2422                              first_cpu(group->cpumask) >
2423                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2424                                 group_leader = group;
2425                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2426                         }
2427                 }
2428 group_next:
2429 #endif
2430                 group = group->next;
2431         } while (group != sd->groups);
2432
2433         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2434                 goto out_balanced;
2435
2436         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2437
2438         if (this_load >= avg_load ||
2439                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2440                 goto out_balanced;
2441
2442         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2443         /*
2444          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2445          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2446          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2447          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2448          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2449          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2450          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2451          * by pulling tasks to us.  Be careful of negative numbers as they'll
2452          * appear as very large values with unsigned longs.
2453          */
2454         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2455                 goto out_balanced;
2456
2457         /*
2458          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2459          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2460          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2461          */
2462         if (max_load < avg_load) {
2463                 *imbalance = 0;
2464                 goto small_imbalance;
2465         }
2466
2467         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2468         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2469
2470         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2471         *imbalance = min(max_pull * busiest->cpu_power,
2472                                 (avg_load - this_load) * this->cpu_power)
2473                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2474
2475         /*
2476          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2477          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2478          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2479          * moved
2480          */
2481         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2482                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2483                 unsigned int imbn;
2484
2485 small_imbalance:
2486                 pwr_move = pwr_now = 0;
2487                 imbn = 2;
2488                 if (this_nr_running) {
2489                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2490                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2491                                 imbn = 1;
2492                 } else
2493                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2494
2495                 if (max_load - this_load >= busiest_load_per_task * imbn) {
2496                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2497                         return busiest;
2498                 }
2499
2500                 /*
2501                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2502                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2503                  * moving them.
2504                  */
2505
2506                 pwr_now += busiest->cpu_power *
2507                         min(busiest_load_per_task, max_load);
2508                 pwr_now += this->cpu_power *
2509                         min(this_load_per_task, this_load);
2510                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2511
2512                 /* Amount of load we'd subtract */
2513                 tmp = busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE /
2514                         busiest->cpu_power;
2515                 if (max_load > tmp)
2516                         pwr_move += busiest->cpu_power *
2517                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2518
2519                 /* Amount of load we'd add */
2520                 if (max_load * busiest->cpu_power <
2521                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2522                         tmp = max_load * busiest->cpu_power / this->cpu_power;
2523                 else
2524                         tmp = busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE /
2525                                 this->cpu_power;
2526                 pwr_move += this->cpu_power *
2527                         min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2528                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2529
2530                 /* Move if we gain throughput */
2531                 if (pwr_move <= pwr_now)
2532                         goto out_balanced;
2533
2534                 *imbalance = busiest_load_per_task;
2535         }
2536
2537         return busiest;
2538
2539 out_balanced:
2540 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2541         if (idle == NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2542                 goto ret;
2543
2544         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2545                 *imbalance = min_load_per_task;
2546                 return group_min;
2547         }
2548 #endif
2549 ret:
2550         *imbalance = 0;
2551         return NULL;
2552 }
2553
2554 /*
2555  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2556  */
2557 static struct rq *
2558 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum idle_type idle,
2559                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2560 {
2561         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2562         unsigned long max_load = 0;
2563         int i;
2564
2565         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2566
2567                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2568                         continue;
2569
2570                 rq = cpu_rq(i);
2571
2572                 if (rq->nr_running == 1 && rq->raw_weighted_load > imbalance)
2573                         continue;
2574
2575                 if (rq->raw_weighted_load > max_load) {
2576                         max_load = rq->raw_weighted_load;
2577                         busiest = rq;
2578                 }
2579         }
2580
2581         return busiest;
2582 }
2583
2584 /*
2585  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2586  * so long as it is large enough.
2587  */
2588 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2589
2590 static inline unsigned long minus_1_or_zero(unsigned long n)
2591 {
2592         return n > 0 ? n - 1 : 0;
2593 }
2594
2595 /*
2596  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2597  * tasks if there is an imbalance.
2598  */
2599 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2600                         struct sched_domain *sd, enum idle_type idle,
2601                         int *balance)
2602 {
2603         int nr_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2604         struct sched_group *group;
2605         unsigned long imbalance;
2606         struct rq *busiest;
2607         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2608         unsigned long flags;
2609
2610         /*
2611          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2612          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2613          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2614          * portraying it as NOT_IDLE.
2615          */
2616         if (idle != NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2617             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2618                 sd_idle = 1;
2619
2620         schedstat_inc(sd, lb_cnt[idle]);
2621
2622 redo:
2623         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
2624                                    &cpus, balance);
2625
2626         if (*balance == 0)
2627                 goto out_balanced;
2628
2629         if (!group) {
2630                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2631                 goto out_balanced;
2632         }
2633
2634         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
2635         if (!busiest) {
2636                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2637                 goto out_balanced;
2638         }
2639
2640         BUG_ON(busiest == this_rq);
2641
2642         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2643
2644         nr_moved = 0;
2645         if (busiest->nr_running > 1) {
2646                 /*
2647                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2648                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2649                  * still unbalanced. nr_moved simply stays zero, so it is
2650                  * correctly treated as an imbalance.
2651                  */
2652                 local_irq_save(flags);
2653                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2654                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2655                                       minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2656                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2657                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2658                 local_irq_restore(flags);
2659
2660                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2661                 if (unlikely(all_pinned)) {
2662                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2663                         if (!cpus_empty(cpus))
2664                                 goto redo;
2665                         goto out_balanced;
2666                 }
2667         }
2668
2669         if (!nr_moved) {
2670                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2671                 sd->nr_balance_failed++;
2672
2673                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
2674
2675                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
2676
2677                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2678                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2679                          */
2680                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
2681                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2682                                 all_pinned = 1;
2683                                 goto out_one_pinned;
2684                         }
2685
2686                         if (!busiest->active_balance) {
2687                                 busiest->active_balance = 1;
2688                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2689                                 active_balance = 1;
2690                         }
2691                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2692                         if (active_balance)
2693                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2694
2695                         /*
2696                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2697                          * counter.
2698                          */
2699                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2700                 }
2701         } else
2702                 sd->nr_balance_failed = 0;
2703
2704         if (likely(!active_balance)) {
2705                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2706                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2707         } else {
2708                 /*
2709                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2710                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2711                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2712                  * move_tasks).
2713                  */
2714                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2715                         sd->balance_interval *= 2;
2716         }
2717
2718         if (!nr_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2719             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2720                 return -1;
2721         return nr_moved;
2722
2723 out_balanced:
2724         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
2725
2726         sd->nr_balance_failed = 0;
2727
2728 out_one_pinned:
2729         /* tune up the balancing interval */
2730         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
2731                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
2732                 sd->balance_interval *= 2;
2733
2734         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2735             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2736                 return -1;
2737         return 0;
2738 }
2739
2740 /*
2741  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2742  * tasks if there is an imbalance.
2743  *
2744  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (NEWLY_IDLE).
2745  * this_rq is locked.
2746  */
2747 static int
2748 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
2749 {
2750         struct sched_group *group;
2751         struct rq *busiest = NULL;
2752         unsigned long imbalance;
2753         int nr_moved = 0;
2754         int sd_idle = 0;
2755         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2756
2757         /*
2758          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2759          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2760          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2761          * portraying it as NOT_IDLE.
2762          */
2763         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2764             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2765                 sd_idle = 1;
2766
2767         schedstat_inc(sd, lb_cnt[NEWLY_IDLE]);
2768 redo:
2769         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, NEWLY_IDLE,
2770                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
2771         if (!group) {
2772                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[NEWLY_IDLE]);
2773                 goto out_balanced;
2774         }
2775
2776         busiest = find_busiest_queue(group, NEWLY_IDLE, imbalance,
2777                                 &cpus);
2778         if (!busiest) {
2779                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[NEWLY_IDLE]);
2780                 goto out_balanced;
2781         }
2782
2783         BUG_ON(busiest == this_rq);
2784
2785         schedstat_add(sd, lb_imbalance[NEWLY_IDLE], imbalance);
2786
2787         nr_moved = 0;
2788         if (busiest->nr_running > 1) {
2789                 /* Attempt to move tasks */
2790                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
2791                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2792                                         minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2793                                         imbalance, sd, NEWLY_IDLE, NULL);
2794                 spin_unlock(&busiest->lock);
2795
2796                 if (!nr_moved) {
2797                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2798                         if (!cpus_empty(cpus))
2799                                 goto redo;
2800                 }
2801         }
2802
2803         if (!nr_moved) {
2804                 schedstat_inc(sd, lb_failed[NEWLY_IDLE]);
2805                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2806                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2807                         return -1;
2808         } else
2809                 sd->nr_balance_failed = 0;
2810
2811         return nr_moved;
2812
2813 out_balanced:
2814         schedstat_inc(sd, lb_balanced[NEWLY_IDLE]);
2815         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2816             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2817                 return -1;
2818         sd->nr_balance_failed = 0;
2819
2820         return 0;
2821 }
2822
2823 /*
2824  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
2825  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
2826  */
2827 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
2828 {
2829         struct sched_domain *sd;
2830         int pulled_task = 0;
2831         unsigned long next_balance = jiffies + 60 *  HZ;
2832
2833         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2834                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
2835                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
2836                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
2837                                                         this_rq, sd);
2838                         if (time_after(next_balance,
2839                                   sd->last_balance + sd->balance_interval))
2840                                 next_balance = sd->last_balance
2841                                                 + sd->balance_interval;
2842                         if (pulled_task)
2843                                 break;
2844                 }
2845         }
2846         if (!pulled_task)
2847                 /*
2848                  * We are going idle. next_balance may be set based on
2849                  * a busy processor. So reset next_balance.
2850                  */
2851                 this_rq->next_balance = next_balance;
2852 }
2853
2854 /*
2855  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
2856  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
2857  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
2858  * logical imbalances.
2859  *
2860  * Called with busiest_rq locked.
2861  */
2862 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
2863 {
2864         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
2865         struct sched_domain *sd;
2866         struct rq *target_rq;
2867
2868         /* Is there any task to move? */
2869         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
2870                 return;
2871
2872         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
2873
2874         /*
2875          * This condition is "impossible", if it occurs
2876          * we need to fix it.  Originally reported by
2877          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
2878          */
2879         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
2880
2881         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
2882         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
2883
2884         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
2885         for_each_domain(target_cpu, sd) {
2886                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
2887                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
2888                                 break;
2889         }
2890
2891         if (likely(sd)) {
2892                 schedstat_inc(sd, alb_cnt);
2893
2894                 if (move_tasks(target_rq, target_cpu, busiest_rq, 1,
2895                                RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(100), sd, SCHED_IDLE,
2896                                NULL))
2897                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
2898                 else
2899                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
2900         }
2901         spin_unlock(&target_rq->lock);
2902 }
2903
2904 static void update_load(struct rq *this_rq)
2905 {
2906         unsigned long this_load;
2907         unsigned int i, scale;
2908
2909         this_load = this_rq->raw_weighted_load;
2910
2911         /* Update our load: */
2912         for (i = 0, scale = 1; i < 3; i++, scale += scale) {
2913                 unsigned long old_load, new_load;
2914
2915                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2916
2917                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2918                 new_load = this_load;
2919                 /*
2920                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2921                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2922                  * example.
2923                  */
2924                 if (new_load > old_load)
2925                         new_load += scale-1;
2926                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2927         }
2928 }
2929
2930 /*
2931  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
2932  *
2933  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
2934  * and initiates a balancing operation if so.
2935  *
2936  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
2937  */
2938 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
2939
2940 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
2941 {
2942         int this_cpu = smp_processor_id(), balance = 1;
2943         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
2944         unsigned long interval;
2945         struct sched_domain *sd;
2946         /*
2947          * We are idle if there are no processes running. This
2948          * is valid even if we are the idle process (SMT).
2949          */
2950         enum idle_type idle = !this_rq->nr_running ?
2951                                 SCHED_IDLE : NOT_IDLE;
2952         /* Earliest time when we have to call run_rebalance_domains again */
2953         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
2954
2955         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2956                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2957                         continue;
2958
2959                 interval = sd->balance_interval;
2960                 if (idle != SCHED_IDLE)
2961                         interval *= sd->busy_factor;
2962
2963                 /* scale ms to jiffies */
2964                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
2965                 if (unlikely(!interval))
2966                         interval = 1;
2967
2968                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
2969                         if (!spin_trylock(&balancing))
2970                                 goto out;
2971                 }
2972
2973                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
2974                         if (load_balance(this_cpu, this_rq, sd, idle, &balance)) {
2975                                 /*
2976                                  * We've pulled tasks over so either we're no
2977                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
2978                                  * not idle.
2979                                  */
2980                                 idle = NOT_IDLE;
2981                         }
2982                         sd->last_balance = jiffies;
2983                 }
2984                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
2985                         spin_unlock(&balancing);
2986 out:
2987                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
2988                         next_balance = sd->last_balance + interval;
2989
2990                 /*
2991                  * Stop the load balance at this level. There is another
2992                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
2993                  * actively.
2994                  */
2995                 if (!balance)
2996                         break;
2997         }
2998         this_rq->next_balance = next_balance;
2999 }
3000 #else
3001 /*
3002  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3003  */
3004 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3005 {
3006 }
3007 #endif
3008
3009 static inline void wake_priority_sleeper(struct rq *rq)
3010 {
3011 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
3012         if (!rq->nr_running)
3013                 return;
3014
3015         spin_lock(&rq->lock);
3016         /*
3017          * If an SMT sibling task has been put to sleep for priority
3018          * reasons reschedule the idle task to see if it can now run.
3019          */
3020         if (rq->nr_running)
3021                 resched_task(rq->idle);
3022         spin_unlock(&rq->lock);
3023 #endif
3024 }
3025
3026 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3027
3028 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3029
3030 /*
3031  * This is called on clock ticks and on context switches.
3032  * Bank in p->sched_time the ns elapsed since the last tick or switch.
3033  */
3034 static inline void
3035 update_cpu_clock(struct task_struct *p, struct rq *rq, unsigned long long now)
3036 {
3037         p->sched_time += now - p->last_ran;
3038         p->last_ran = rq->most_recent_timestamp = now;
3039 }
3040
3041 /*
3042  * Return current->sched_time plus any more ns on the sched_clock
3043  * that have not yet been banked.
3044  */
3045 unsigned long long current_sched_time(const struct task_struct *p)
3046 {
3047         unsigned long long ns;
3048         unsigned long flags;
3049
3050         local_irq_save(flags);
3051         ns = p->sched_time + sched_clock() - p->last_ran;
3052         local_irq_restore(flags);
3053
3054         return ns;
3055 }
3056
3057 /*
3058  * We place interactive tasks back into the active array, if possible.
3059  *
3060  * To guarantee that this does not starve expired tasks we ignore the
3061  * interactivity of a task if the first expired task had to wait more
3062  * than a 'reasonable' amount of time. This deadline timeout is
3063  * load-dependent, as the frequency of array switched decreases with
3064  * increasing number of running tasks. We also ignore the interactivity
3065  * if a better static_prio task has expired:
3066  */
3067 static inline int expired_starving(struct rq *rq)
3068 {
3069         if (rq->curr->static_prio > rq->best_expired_prio)
3070                 return 1;
3071         if (!STARVATION_LIMIT || !rq->expired_timestamp)
3072                 return 0;
3073         if (jiffies - rq->expired_timestamp > STARVATION_LIMIT * rq->nr_running)
3074                 return 1;
3075         return 0;
3076 }
3077
3078 /*
3079  * Account user cpu time to a process.
3080  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3081  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3082  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3083  */
3084 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3085 {
3086         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3087         cputime64_t tmp;
3088
3089         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3090
3091         /* Add user time to cpustat. */
3092         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3093         if (TASK_NICE(p) > 0)
3094                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3095         else
3096                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3097 }
3098
3099 /*
3100  * Account system cpu time to a process.
3101  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3102  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3103  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3104  */
3105 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3106                          cputime_t cputime)
3107 {
3108         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3109         struct rq *rq = this_rq();
3110         cputime64_t tmp;
3111
3112         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3113
3114         /* Add system time to cpustat. */
3115         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3116         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3117                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3118         else if (softirq_count())
3119                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3120         else if (p != rq->idle)
3121                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3122         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3123                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3124         else
3125                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3126         /* Account for system time used */
3127         acct_update_integrals(p);
3128 }
3129
3130 /*
3131  * Account for involuntary wait time.
3132  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3133  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3134  */
3135 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3136 {
3137         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3138         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3139         struct rq *rq = this_rq();
3140
3141         if (p == rq->idle) {
3142                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3143                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3144                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3145                 else
3146                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3147         } else
3148                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3149 }
3150
3151 static void task_running_tick(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3152 {
3153         if (p->array != rq->active) {
3154                 /* Task has expired but was not scheduled yet */
3155                 set_tsk_need_resched(p);
3156                 return;
3157         }
3158         spin_lock(&rq->lock);
3159         /*
3160          * The task was running during this tick - update the
3161          * time slice counter. Note: we do not update a thread's
3162          * priority until it either goes to sleep or uses up its
3163          * timeslice. This makes it possible for interactive tasks
3164          * to use up their timeslices at their highest priority levels.
3165          */
3166         if (rt_task(p)) {
3167                 /*
3168                  * RR tasks need a special form of timeslice management.
3169                  * FIFO tasks have no timeslices.
3170                  */
3171                 if ((p->policy == SCHED_RR) && !--p->time_slice) {
3172                         p->time_slice = task_timeslice(p);
3173                         p->first_time_slice = 0;
3174                         set_tsk_need_resched(p);
3175
3176                         /* put it at the end of the queue: */
3177                         requeue_task(p, rq->active);
3178                 }
3179                 goto out_unlock;
3180         }
3181         if (!--p->time_slice) {
3182                 dequeue_task(p, rq->active);
3183                 set_tsk_need_resched(p);
3184                 p->prio = effective_prio(p);
3185                 p->time_slice = task_timeslice(p);
3186                 p->first_time_slice = 0;
3187
3188                 if (!rq->expired_timestamp)
3189                         rq->expired_timestamp = jiffies;
3190                 if (!TASK_INTERACTIVE(p) || expired_starving(rq)) {
3191                         enqueue_task(p, rq->expired);
3192                         if (p->static_prio < rq->best_expired_prio)
3193                                 rq->best_expired_prio = p->static_prio;
3194                 } else
3195                         enqueue_task(p, rq->active);
3196         } else {
3197                 /*
3198                  * Prevent a too long timeslice allowing a task to monopolize
3199                  * the CPU. We do this by splitting up the timeslice into
3200                  * smaller pieces.
3201                  *
3202                  * Note: this does not mean the task's timeslices expire or
3203                  * get lost in any way, they just might be preempted by
3204                  * another task of equal priority. (one with higher
3205                  * priority would have preempted this task already.) We
3206                  * requeue this task to the end of the list on this priority
3207                  * level, which is in essence a round-robin of tasks with
3208                  * equal priority.
3209                  *
3210                  * This only applies to tasks in the interactive
3211                  * delta range with at least TIMESLICE_GRANULARITY to requeue.
3212                  */
3213                 if (TASK_INTERACTIVE(p) && !((task_timeslice(p) -
3214                         p->time_slice) % TIMESLICE_GRANULARITY(p)) &&
3215                         (p->time_slice >= TIMESLICE_GRANULARITY(p)) &&
3216                         (p->array == rq->active)) {
3217
3218                         requeue_task(p, rq->active);
3219                         set_tsk_need_resched(p);
3220                 }
3221         }
3222 out_unlock:
3223         spin_unlock(&rq->lock);
3224 }
3225
3226 /*
3227  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3228  * We call it with interrupts disabled.
3229  *
3230  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3231  * timeslices.
3232  */
3233 void scheduler_tick(void)
3234 {
3235         unsigned long long now = sched_clock();
3236         struct task_struct *p = current;
3237         int cpu = smp_processor_id();
3238         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3239
3240         update_cpu_clock(p, rq, now);
3241
3242         if (p == rq->idle)
3243                 /* Task on the idle queue */
3244                 wake_priority_sleeper(rq);
3245         else
3246                 task_running_tick(rq, p);
3247 #ifdef CONFIG_SMP
3248         update_load(rq);
3249         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3250                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3251 #endif
3252 }
3253
3254 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
3255 static inline void wakeup_busy_runqueue(struct rq *rq)
3256 {
3257         /* If an SMT runqueue is sleeping due to priority reasons wake it up */
3258         if (rq->curr == rq->idle && rq->nr_running)
3259                 resched_task(rq->idle);
3260 }
3261
3262 /*
3263  * Called with interrupt disabled and this_rq's runqueue locked.
3264  */
3265 static void wake_sleeping_dependent(int this_cpu)
3266 {
3267         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
3268         int i;
3269
3270         for_each_domain(this_cpu, tmp) {
3271                 if (tmp->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) {
3272                         sd = tmp;
3273                         break;
3274                 }
3275         }
3276
3277         if (!sd)
3278                 return;
3279
3280         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
3281                 struct rq *smt_rq = cpu_rq(i);
3282
3283                 if (i == this_cpu)
3284                         continue;
3285                 if (unlikely(!spin_trylock(&smt_rq->lock)))
3286                         continue;
3287
3288                 wakeup_busy_runqueue(smt_rq);
3289                 spin_unlock(&smt_rq->lock);
3290         }
3291 }
3292
3293 /*
3294  * number of 'lost' timeslices this task wont be able to fully
3295  * utilize, if another task runs on a sibling. This models the
3296  * slowdown effect of other tasks running on siblings:
3297  */
3298 static inline unsigned long
3299 smt_slice(struct task_struct *p, struct sched_domain *sd)
3300 {
3301         return p->time_slice * (100 - sd->per_cpu_gain) / 100;
3302 }
3303
3304 /*
3305  * To minimise lock contention and not have to drop this_rq's runlock we only
3306  * trylock the sibling runqueues and bypass those runqueues if we fail to
3307  * acquire their lock. As we only trylock the normal locking order does not
3308  * need to be obeyed.
3309  */
3310 static int
3311 dependent_sleeper(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct task_struct *p)
3312 {
3313         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
3314         int ret = 0, i;
3315
3316         /* kernel/rt threads do not participate in dependent sleeping */
3317         if (!p->mm || rt_task(p))
3318                 return 0;
3319
3320         for_each_domain(this_cpu, tmp) {
3321                 if (tmp->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) {
3322                         sd = tmp;
3323                         break;
3324                 }
3325         }
3326
3327         if (!sd)
3328                 return 0;
3329
3330         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
3331                 struct task_struct *smt_curr;
3332                 struct rq *smt_rq;
3333
3334                 if (i == this_cpu)
3335                         continue;
3336
3337                 smt_rq = cpu_rq(i);
3338                 if (unlikely(!spin_trylock(&smt_rq->lock)))
3339                         continue;
3340
3341                 smt_curr = smt_rq->curr;
3342
3343                 if (!smt_curr->mm)
3344                         goto unlock;
3345
3346                 /*
3347                  * If a user task with lower static priority than the
3348                  * running task on the SMT sibling is trying to schedule,
3349                  * delay it till there is proportionately less timeslice
3350                  * left of the sibling task to prevent a lower priority
3351                  * task from using an unfair proportion of the
3352                  * physical cpu's resources. -ck
3353                  */
3354                 if (rt_task(smt_curr)) {
3355                         /*
3356                          * With real time tasks we run non-rt tasks only
3357                          * per_cpu_gain% of the time.
3358                          */
3359                         if ((jiffies % DEF_TIMESLICE) >
3360                                 (sd->per_cpu_gain * DEF_TIMESLICE / 100))
3361                                         ret = 1;
3362                 } else {
3363                         if (smt_curr->static_prio < p->static_prio &&
3364                                 !TASK_PREEMPTS_CURR(p, smt_rq) &&
3365                                 smt_slice(smt_curr, sd) > task_timeslice(p))
3366                                         ret = 1;
3367                 }
3368 unlock:
3369                 spin_unlock(&smt_rq->lock);
3370         }
3371         return ret;
3372 }
3373 #else
3374 static inline void wake_sleeping_dependent(int this_cpu)
3375 {
3376 }
3377 static inline int
3378 dependent_sleeper(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct task_struct *p)
3379 {
3380         return 0;
3381 }
3382 #endif
3383
3384 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3385
3386 void fastcall add_preempt_count(int val)
3387 {
3388         /*
3389          * Underflow?
3390          */
3391         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3392                 return;
3393         preempt_count() += val;
3394         /*
3395          * Spinlock count overflowing soon?
3396          */
3397         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3398                                 PREEMPT_MASK - 10);
3399 }
3400 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3401
3402 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3403 {
3404         /*
3405          * Underflow?
3406          */
3407         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3408                 return;
3409         /*
3410          * Is the spinlock portion underflowing?
3411          */
3412         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3413                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3414                 return;
3415
3416         preempt_count() -= val;
3417 }
3418 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3419
3420 #endif
3421
3422 static inline int interactive_sleep(enum sleep_type sleep_type)
3423 {
3424         return (sleep_type == SLEEP_INTERACTIVE ||
3425                 sleep_type == SLEEP_INTERRUPTED);
3426 }
3427
3428 /*
3429  * schedule() is the main scheduler function.
3430  */
3431 asmlinkage void __sched schedule(void)
3432 {
3433         struct task_struct *prev, *next;
3434         struct prio_array *array;
3435         struct list_head *queue;
3436         unsigned long long now;
3437         unsigned long run_time;
3438         int cpu, idx, new_prio;
3439         long *switch_count;
3440         struct rq *rq;
3441
3442         /*
3443          * Test if we are atomic.  Since do_exit() needs to call into
3444          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3445          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3446          */
3447         if (unlikely(in_atomic() && !current->exit_state)) {
3448                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: "
3449                         "%s/0x%08x/%d\n",
3450                         current->comm, preempt_count(), current->pid);
3451                 debug_show_held_locks(current);
3452                 if (irqs_disabled())
3453                         print_irqtrace_events(current);
3454                 dump_stack();
3455         }
3456         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3457
3458 need_resched:
3459         preempt_disable();
3460         prev = current;
3461         release_kernel_lock(prev);
3462 need_resched_nonpreemptible:
3463         rq = this_rq();
3464
3465         /*
3466          * The idle thread is not allowed to schedule!
3467          * Remove this check after it has been exercised a bit.
3468          */
3469         if (unlikely(prev == rq->idle) && prev->state != TASK_RUNNING) {
3470                 printk(KERN_ERR "bad: scheduling from the idle thread!\n");
3471                 dump_stack();
3472         }
3473
3474         schedstat_inc(rq, sched_cnt);
3475         now = sched_clock();
3476         if (likely((long long)(now - prev->timestamp) < NS_MAX_SLEEP_AVG)) {
3477                 run_time = now - prev->timestamp;
3478                 if (unlikely((long long)(now - prev->timestamp) < 0))
3479                         run_time = 0;
3480         } else
3481                 run_time = NS_MAX_SLEEP_AVG;
3482
3483         /*
3484          * Tasks charged proportionately less run_time at high sleep_avg to
3485          * delay them losing their interactive status
3486          */
3487         run_time /= (CURRENT_BONUS(prev) ? : 1);
3488
3489         spin_lock_irq(&rq->lock);
3490
3491         switch_count = &prev->nivcsw;
3492         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3493                 switch_count = &prev->nvcsw;
3494                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3495                                 unlikely(signal_pending(prev))))
3496                         prev->state = TASK_RUNNING;
3497                 else {
3498                         if (prev->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
3499                                 rq->nr_uninterruptible++;
3500                         deactivate_task(prev, rq);
3501                 }
3502         }
3503
3504         cpu = smp_processor_id();
3505         if (unlikely(!rq->nr_running)) {
3506                 idle_balance(cpu, rq);
3507                 if (!rq->nr_running) {
3508                         next = rq->idle;
3509                         rq->expired_timestamp = 0;
3510                         wake_sleeping_dependent(cpu);
3511                         goto switch_tasks;
3512                 }
3513         }
3514
3515         array = rq->active;
3516         if (unlikely(!array->nr_active)) {
3517                 /*
3518                  * Switch the active and expired arrays.
3519                  */
3520                 schedstat_inc(rq, sched_switch);
3521                 rq->active = rq->expired;
3522                 rq->expired = array;
3523                 array = rq->active;
3524                 rq->expired_timestamp = 0;
3525                 rq->best_expired_prio = MAX_PRIO;
3526         }
3527
3528         idx = sched_find_first_bit(array->bitmap);
3529         queue = array->queue + idx;
3530         next = list_entry(queue->next, struct task_struct, run_list);
3531
3532         if (!rt_task(next) && interactive_sleep(next->sleep_type)) {
3533                 unsigned long long delta = now - next->timestamp;
3534                 if (unlikely((long long)(now - next->timestamp) < 0))
3535                         delta = 0;
3536
3537                 if (next->sleep_type == SLEEP_INTERACTIVE)
3538                         delta = delta * (ON_RUNQUEUE_WEIGHT * 128 / 100) / 128;
3539
3540                 array = next->array;
3541                 new_prio = recalc_task_prio(next, next->timestamp + delta);
3542
3543                 if (unlikely(next->prio != new_prio)) {
3544                         dequeue_task(next, array);
3545                         next->prio = new_prio;
3546                         enqueue_task(next, array);
3547                 }
3548         }
3549         next->sleep_type = SLEEP_NORMAL;
3550         if (dependent_sleeper(cpu, rq, next))
3551                 next = rq->idle;
3552 switch_tasks:
3553         if (next == rq->idle)
3554                 schedstat_inc(rq, sched_goidle);
3555         prefetch(next);
3556         prefetch_stack(next);
3557         clear_tsk_need_resched(prev);
3558         rcu_qsctr_inc(task_cpu(prev));
3559
3560         update_cpu_clock(prev, rq, now);
3561
3562         prev->sleep_avg -= run_time;
3563         if ((long)prev->sleep_avg <= 0)
3564                 prev->sleep_avg = 0;
3565         prev->timestamp = prev->last_ran = now;
3566
3567         sched_info_switch(prev, next);
3568         if (likely(prev != next)) {
3569                 next->timestamp = now;
3570                 rq->nr_switches++;
3571                 rq->curr = next;
3572                 ++*switch_count;
3573
3574                 prepare_task_switch(rq, next);
3575                 prev = context_switch(rq, prev, next);
3576                 barrier();
3577                 /*
3578                  * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3579                  * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3580                  * frame will be invalid.
3581                  */
3582                 finish_task_switch(this_rq(), prev);
3583         } else
3584                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3585
3586         prev = current;
3587         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(prev) < 0))
3588                 goto need_resched_nonpreemptible;
3589         preempt_enable_no_resched();
3590         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3591                 goto need_resched;
3592 }
3593 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3594
3595 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3596 /*
3597  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3598  * off of preempt_enable.  Kernel preemptions off return from interrupt
3599  * occur there and call schedule directly.
3600  */
3601 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3602 {
3603         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3604 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3605         struct task_struct *task = current;
3606         int saved_lock_depth;
3607 #endif
3608         /*
3609          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3610          * we do not want to preempt the current task.  Just return..
3611          */
3612         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3613                 return;
3614
3615 need_resched:
3616         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3617         /*
3618          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3619          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3620          * auto-release the semaphore:
3621          */
3622 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3623         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3624         task->lock_depth = -1;
3625 #endif
3626         schedule();
3627 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3628         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3629 #endif
3630         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3631
3632         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3633         barrier();
3634         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3635                 goto need_resched;
3636 }
3637 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3638
3639 /*
3640  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3641  * off of irq context.
3642  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3643  * protect us against recursive calling from irq.
3644  */
3645 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3646 {
3647         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3648 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3649         struct task_struct *task = current;
3650         int saved_lock_depth;
3651 #endif
3652         /* Catch callers which need to be fixed */
3653         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3654
3655 need_resched:
3656         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3657         /*
3658          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3659          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3660          * auto-release the semaphore:
3661          */
3662 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3663         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3664         task->lock_depth = -1;
3665 #endif
3666         local_irq_enable();
3667         schedule();
3668         local_irq_disable();
3669 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3670         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3671 #endif
3672         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3673
3674         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3675         barrier();
3676         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3677                 goto need_resched;
3678 }
3679
3680 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3681
3682 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
3683                           void *key)
3684 {
3685         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
3686 }
3687 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3688
3689 /*
3690  * The core wakeup function.  Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3691  * wake everything up.  If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3692  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3693  *
3694  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3695  * started to run but is not in state TASK_RUNNING.  try_to_wake_up() returns
3696  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3697  */
3698 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3699                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
3700 {
3701         struct list_head *tmp, *next;
3702
3703         list_for_each_safe(tmp, next, &q->task_list) {
3704                 wait_queue_t *curr = list_entry(tmp, wait_queue_t, task_list);
3705                 unsigned flags = curr->flags;
3706
3707                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
3708                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3709                         break;
3710         }
3711 }
3712
3713 /**
3714  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3715  * @q: the waitqueue
3716  * @mode: which threads
3717  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3718  * @key: is directly passed to the wakeup function
3719  */
3720 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3721                         int nr_exclusive, void *key)
3722 {
3723         unsigned long flags;
3724
3725         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3726         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3727         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3728 }
3729 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3730
3731 /*
3732  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3733  */
3734 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3735 {
3736         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3737 }
3738
3739 /**
3740  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
3741  * @q: the waitqueue
3742  * @mode: which threads
3743  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3744  *
3745  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3746  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3747  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3748  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3749  *
3750  * On UP it can prevent extra preemption.
3751  */
3752 void fastcall
3753 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3754 {
3755         unsigned long flags;
3756         int sync = 1;
3757
3758         if (unlikely(!q))
3759                 return;
3760
3761         if (unlikely(!nr_exclusive))
3762                 sync = 0;
3763
3764         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3765         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
3766         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3767 }
3768 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3769
3770 void fastcall complete(struct completion *x)
3771 {
3772         unsigned long flags;
3773
3774         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3775         x->done++;
3776         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3777                          1, 0, NULL);
3778         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3779 }
3780 EXPORT_SYMBOL(complete);
3781
3782 void fastcall complete_all(struct completion *x)
3783 {
3784         unsigned long flags;
3785
3786         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3787         x->done += UINT_MAX/2;
3788         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3789                          0, 0, NULL);
3790         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3791 }
3792 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3793
3794 void fastcall __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3795 {
3796         might_sleep();
3797
3798         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3799         if (!x->done) {
3800                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3801
3802                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3803                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3804                 do {
3805                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3806                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3807                         schedule();
3808                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3809                 } while (!x->done);
3810                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3811         }
3812         x->done--;
3813         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3814 }
3815 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3816
3817 unsigned long fastcall __sched
3818 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3819 {
3820         might_sleep();
3821
3822         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3823         if (!x->done) {
3824                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3825
3826                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3827                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3828                 do {
3829                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3830                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3831                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3832                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3833                         if (!timeout) {
3834                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3835                                 goto out;
3836                         }
3837                 } while (!x->done);
3838                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3839         }
3840         x->done--;
3841 out:
3842         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3843         return timeout;
3844 }
3845 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3846
3847 int fastcall __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3848 {
3849         int ret = 0;
3850
3851         might_sleep();
3852
3853         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3854         if (!x->done) {
3855                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3856
3857                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3858                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3859                 do {
3860                         if (signal_pending(current)) {
3861                                 ret = -ERESTARTSYS;
3862                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3863                                 goto out;
3864                         }
3865                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3866                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3867                         schedule();
3868                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3869                 } while (!x->done);
3870                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3871         }
3872         x->done--;
3873 out:
3874         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3875
3876         return ret;
3877 }
3878 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3879
3880 unsigned long fastcall __sched
3881 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3882                                           unsigned long timeout)
3883 {
3884         might_sleep();
3885
3886         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3887         if (!x->done) {
3888                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3889
3890                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3891                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3892                 do {
3893                         if (signal_pending(current)) {
3894                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3895                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3896                                 goto out;
3897                         }
3898                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3899                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3900                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3901                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3902                         if (!timeout) {
3903                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3904                                 goto out;
3905                         }
3906                 } while (!x->done);
3907                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3908         }
3909         x->done--;
3910 out:
3911         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3912         return timeout;
3913 }
3914 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3915
3916
3917 #define SLEEP_ON_VAR                                    \
3918         unsigned long flags;                            \
3919         wait_queue_t wait;                              \
3920         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3921
3922 #define SLEEP_ON_HEAD                                   \
3923         spin_lock_irqsave(&q->lock,flags);              \
3924         __add_wait_queue(q, &wait);                     \
3925         spin_unlock(&q->lock);
3926
3927 #define SLEEP_ON_TAIL                                   \
3928         spin_lock_irq(&q->lock);                        \
3929         __remove_wait_queue(q, &wait);                  \
3930         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3931
3932 void fastcall __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3933 {
3934         SLEEP_ON_VAR
3935
3936         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3937
3938         SLEEP_ON_HEAD
3939         schedule();
3940         SLEEP_ON_TAIL
3941 }
3942 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3943
3944 long fastcall __sched
3945 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3946 {
3947         SLEEP_ON_VAR
3948
3949         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3950
3951         SLEEP_ON_HEAD
3952         timeout = schedule_timeout(timeout);
3953         SLEEP_ON_TAIL
3954
3955         return timeout;
3956 }
3957 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3958
3959 void fastcall __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3960 {
3961         SLEEP_ON_VAR
3962
3963         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3964
3965         SLEEP_ON_HEAD
3966         schedule();
3967         SLEEP_ON_TAIL
3968 }
3969 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3970
3971 long fastcall __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3972 {
3973         SLEEP_ON_VAR
3974
3975         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3976
3977         SLEEP_ON_HEAD
3978         timeout = schedule_timeout(timeout);
3979         SLEEP_ON_TAIL
3980
3981         return timeout;
3982 }
3983
3984 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3985
3986 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3987
3988 /*
3989  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3990  * @p: task
3991  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3992  *
3993  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3994  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3995  *
3996  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3997  */
3998 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3999 {
4000         struct prio_array *array;
4001         unsigned long flags;
4002         struct rq *rq;
4003         int oldprio;
4004
4005         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4006
4007         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4008
4009         oldprio = p->prio;
4010         array = p->array;
4011         if (array)
4012                 dequeue_task(p, array);
4013         p->prio = prio;
4014
4015         if (array) {
4016                 /*
4017                  * If changing to an RT priority then queue it
4018                  * in the active array!
4019                  */
4020                 if (rt_task(p))
4021                         array = rq->active;
4022                 enqueue_task(p, array);
4023                 /*
4024                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4025                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4026                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4027                  */
4028                 if (task_running(rq, p)) {
4029                         if (p->prio > oldprio)
4030                                 resched_task(rq->curr);
4031                 } else if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
4032                         resched_task(rq->curr);
4033         }
4034         task_rq_unlock(rq, &flags);
4035 }
4036
4037 #endif
4038
4039 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4040 {
4041         struct prio_array *array;
4042         int old_prio, delta;
4043         unsigned long flags;
4044         struct rq *rq;
4045
4046         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4047                 return;
4048         /*
4049          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4050          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4051          */
4052         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4053         /*
4054          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4055          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4056          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4057          * not SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH:
4058          */
4059         if (has_rt_policy(p)) {
4060                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4061                 goto out_unlock;
4062         }
4063         array = p->array;
4064         if (array) {
4065                 dequeue_task(p, array);
4066                 dec_raw_weighted_load(rq, p);
4067         }
4068
4069         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4070         set_load_weight(p);
4071         old_prio = p->prio;
4072         p->prio = effective_prio(p);
4073         delta = p->prio - old_prio;
4074
4075         if (array) {
4076                 enqueue_task(p, array);
4077                 inc_raw_weighted_load(rq, p);
4078                 /*
4079                  * If the task increased its priority or is running and
4080                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4081                  */
4082                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4083                         resched_task(rq->curr);
4084         }
4085 out_unlock:
4086         task_rq_unlock(rq, &flags);
4087 }
4088 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4089
4090 /*
4091  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4092  * @p: task
4093  * @nice: nice value
4094  */
4095 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4096 {
4097         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4098         int nice_rlim = 20 - nice;
4099
4100         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4101                 capable(CAP_SYS_NICE));
4102 }
4103
4104 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4105
4106 /*
4107  * sys_nice - change the priority of the current process.
4108  * @increment: priority increment
4109  *
4110  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4111  * does similar things.
4112  */
4113 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4114 {
4115         long nice, retval;
4116
4117         /*
4118          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4119          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4120          * and we have a single winner.
4121          */
4122         if (increment < -40)
4123                 increment = -40;
4124         if (increment > 40)
4125                 increment = 40;
4126
4127         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4128         if (nice < -20)
4129                 nice = -20;
4130         if (nice > 19)
4131                 nice = 19;
4132
4133         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4134                 return -EPERM;
4135
4136         retval = security_task_setnice(current, nice);
4137         if (retval)
4138                 return retval;
4139
4140         set_user_nice(current, nice);
4141         return 0;
4142 }
4143
4144 #endif
4145
4146 /**
4147  * task_prio - return the priority value of a given task.
4148  * @p: the task in question.
4149  *
4150  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4151  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4152  * around 0, value goes from -16 to +15.
4153  */
4154 int task_prio(const struct task_struct *p)
4155 {
4156         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4157 }
4158
4159 /**
4160  * task_nice - return the nice value of a given task.
4161  * @p: the task in question.
4162  */
4163 int task_nice(const struct task_struct *p)
4164 {
4165         return TASK_NICE(p);
4166 }
4167 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4168
4169 /**
4170  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4171  * @cpu: the processor in question.
4172  */
4173 int idle_cpu(int cpu)
4174 {
4175         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4176 }
4177
4178 /**
4179  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4180  * @cpu: the processor in question.
4181  */
4182 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4183 {
4184         return cpu_rq(cpu)->idle;
4185 }
4186
4187 /**
4188  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4189  * @pid: the pid in question.
4190  */
4191 static inline struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4192 {
4193         return pid ? find_task_by_pid(pid) : current;
4194 }
4195
4196 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4197 static void __setscheduler(struct task_struct *p, int policy, int prio)
4198 {
4199         BUG_ON(p->array);
4200
4201         p->policy = policy;
4202         p->rt_priority = prio;
4203         p->normal_prio = normal_prio(p);
4204         /* we are holding p->pi_lock already */
4205         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4206         /*
4207          * SCHED_BATCH tasks are treated as perpetual CPU hogs:
4208          */
4209         if (policy == SCHED_BATCH)
4210                 p->sleep_avg = 0;
4211         set_load_weight(p);
4212 }
4213
4214 /**
4215  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4216  * @p: the task in question.
4217  * @policy: new policy.
4218  * @param: structure containing the new RT priority.
4219  *
4220  * NOTE that the task may be already dead.
4221  */
4222 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4223                        struct sched_param *param)
4224 {
4225         int retval, oldprio, oldpolicy = -1;
4226         struct prio_array *array;
4227         unsigned long flags;
4228         struct rq *rq;
4229
4230         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4231         BUG_ON(in_interrupt());
4232 recheck:
4233         /* double check policy once rq lock held */
4234         if (policy < 0)
4235                 policy = oldpolicy = p->policy;
4236         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4237                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH)
4238                 return -EINVAL;
4239         /*
4240          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4241          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL and
4242          * SCHED_BATCH is 0.
4243          */
4244         if (param->sched_priority < 0 ||
4245             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4246             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4247                 return -EINVAL;
4248         if (is_rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4249                 return -EINVAL;
4250
4251         /*
4252          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4253          */
4254         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4255                 if (is_rt_policy(policy)) {
4256                         unsigned long rlim_rtprio;
4257                         unsigned long flags;
4258
4259                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4260                                 return -ESRCH;
4261                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4262                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4263
4264                         /* can't set/change the rt policy */
4265                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4266                                 return -EPERM;
4267
4268                         /* can't increase priority */
4269                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4270                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4271                                 return -EPERM;
4272                 }
4273
4274                 /* can't change other user's priorities */
4275                 if ((current->euid != p->euid) &&
4276                     (current->euid != p->uid))
4277                         return -EPERM;
4278         }
4279
4280         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4281         if (retval)
4282                 return retval;
4283         /*
4284          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4285          * changing the priority of the task:
4286          */
4287         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4288         /*
4289          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4290          * runqueue lock must be held.
4291          */
4292         rq = __task_rq_lock(p);
4293         /* recheck policy now with rq lock held */
4294         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4295                 policy = oldpolicy = -1;
4296                 __task_rq_unlock(rq);
4297                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4298                 goto recheck;
4299         }
4300         array = p->array;
4301         if (array)
4302                 deactivate_task(p, rq);
4303         oldprio = p->prio;
4304         __setscheduler(p, policy, param->sched_priority);
4305         if (array) {
4306                 __activate_task(p, rq);
4307                 /*
4308                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4309                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4310                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4311                  */
4312                 if (task_running(rq, p)) {
4313                         if (p->prio > oldprio)
4314                                 resched_task(rq->curr);
4315                 } else if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
4316                         resched_task(rq->curr);
4317         }
4318         __task_rq_unlock(rq);
4319         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4320
4321         rt_mutex_adjust_pi(p);
4322
4323         return 0;
4324 }
4325 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4326
4327 static int
4328 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4329 {
4330         struct sched_param lparam;
4331         struct task_struct *p;
4332         int retval;
4333
4334         if (!param || pid < 0)
4335                 return -EINVAL;
4336         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4337                 return -EFAULT;
4338
4339         rcu_read_lock();
4340         retval = -ESRCH;
4341         p = find_process_by_pid(pid);
4342         if (p != NULL)
4343                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4344         rcu_read_unlock();
4345
4346         return retval;
4347 }
4348
4349 /**
4350  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4351  * @pid: the pid in question.
4352  * @policy: new policy.
4353  * @param: structure containing the new RT priority.
4354  */
4355 asmlinkage long sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,
4356                                        struct sched_param __user *param)
4357 {
4358         /* negative values for policy are not valid */
4359         if (policy < 0)
4360                 return -EINVAL;
4361
4362         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4363 }
4364
4365 /**
4366  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4367  * @pid: the pid in question.
4368  * @param: structure containing the new RT priority.
4369  */
4370 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4371 {
4372         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4373 }
4374
4375 /**
4376  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4377  * @pid: the pid in question.
4378  */
4379 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4380 {
4381         struct task_struct *p;
4382         int retval = -EINVAL;
4383
4384         if (pid < 0)
4385                 goto out_nounlock;
4386
4387         retval = -ESRCH;
4388         read_lock(&tasklist_lock);
4389         p = find_process_by_pid(pid);
4390         if (p) {
4391                 retval = security_task_getscheduler(p);
4392                 if (!retval)
4393                         retval = p->policy;
4394         }
4395         read_unlock(&tasklist_lock);
4396
4397 out_nounlock:
4398         return retval;
4399 }
4400
4401 /**
4402  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4403  * @pid: the pid in question.
4404  * @param: structure containing the RT priority.
4405  */
4406 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4407 {
4408         struct sched_param lp;
4409         struct task_struct *p;
4410         int retval = -EINVAL;
4411
4412         if (!param || pid < 0)
4413                 goto out_nounlock;
4414
4415         read_lock(&tasklist_lock);
4416         p = find_process_by_pid(pid);
4417         retval = -ESRCH;
4418         if (!p)
4419                 goto out_unlock;
4420
4421         retval = security_task_getscheduler(p);
4422         if (retval)
4423                 goto out_unlock;
4424
4425         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4426         read_unlock(&tasklist_lock);
4427
4428         /*
4429          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4430          */
4431         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4432
4433 out_nounlock:
4434         return retval;
4435
4436 out_unlock:
4437         read_unlock(&tasklist_lock);
4438         return retval;
4439 }
4440
4441 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4442 {
4443         cpumask_t cpus_allowed;
4444         struct task_struct *p;
4445         int retval;
4446
4447         lock_cpu_hotplug();
4448         read_lock(&tasklist_lock);
4449
4450         p = find_process_by_pid(pid);
4451         if (!p) {
4452                 read_unlock(&tasklist_lock);
4453                 unlock_cpu_hotplug();
4454                 return -ESRCH;
4455         }
4456
4457         /*
4458          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4459          * tasklist_lock held.  We will bump the task_struct's
4460          * usage count and then drop tasklist_lock.
4461          */
4462         get_task_struct(p);
4463         read_unlock(&tasklist_lock);
4464
4465         retval = -EPERM;
4466         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4467                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4468                 goto out_unlock;
4469
4470         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4471         if (retval)
4472                 goto out_unlock;
4473
4474         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4475         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4476         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4477
4478 out_unlock:
4479         put_task_struct(p);
4480         unlock_cpu_hotplug();
4481         return retval;
4482 }
4483
4484 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4485                              cpumask_t *new_mask)
4486 {
4487         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4488                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4489         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4490                 len = sizeof(cpumask_t);
4491         }
4492         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4493 }
4494
4495 /**
4496  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4497  * @pid: pid of the process
4498  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4499  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4500  */
4501 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4502                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4503 {
4504         cpumask_t new_mask;
4505         int retval;
4506
4507         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4508         if (retval)
4509                 return retval;
4510
4511         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4512 }
4513
4514 /*
4515  * Represents all cpu's present in the system
4516  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4517  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4518  * method, such as ACPI for e.g.
4519  */
4520
4521 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4522 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4523
4524 #ifndef CONFIG_SMP
4525 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4526 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4527
4528 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4529 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4530 #endif
4531
4532 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4533 {
4534         struct task_struct *p;
4535         int retval;
4536
4537         lock_cpu_hotplug();
4538         read_lock(&tasklist_lock);
4539
4540         retval = -ESRCH;
4541         p = find_process_by_pid(pid);
4542         if (!p)
4543                 goto out_unlock;
4544
4545         retval = security_task_getscheduler(p);
4546         if (retval)
4547                 goto out_unlock;
4548
4549         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4550
4551 out_unlock:
4552         read_unlock(&tasklist_lock);
4553         unlock_cpu_hotplug();
4554         if (retval)
4555                 return retval;
4556
4557         return 0;
4558 }
4559
4560 /**
4561  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4562  * @pid: pid of the process
4563  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4564  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4565  */
4566 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4567                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4568 {
4569         int ret;
4570         cpumask_t mask;
4571
4572         if (len < sizeof(cpumask_t))
4573                 return -EINVAL;
4574
4575         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4576         if (ret < 0)
4577                 return ret;
4578
4579         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4580                 return -EFAULT;
4581
4582         return sizeof(cpumask_t);
4583 }
4584
4585 /**
4586  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4587  *
4588  * This function yields the current CPU by moving the calling thread
4589  * to the expired array. If there are no other threads running on this
4590  * CPU then this function will return.
4591  */
4592 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4593 {
4594         struct rq *rq = this_rq_lock();
4595         struct prio_array *array = current->array, *target = rq->expired;
4596
4597         schedstat_inc(rq, yld_cnt);
4598         /*
4599          * We implement yielding by moving the task into the expired
4600          * queue.
4601          *
4602          * (special rule: RT tasks will just roundrobin in the active
4603          *  array.)
4604          */
4605         if (rt_task(current))
4606                 target = rq->active;
4607
4608         if (array->nr_active == 1) {
4609                 schedstat_inc(rq, yld_act_empty);
4610                 if (!rq->expired->nr_active)
4611                         schedstat_inc(rq, yld_both_empty);
4612         } else if (!rq->expired->nr_active)
4613                 schedstat_inc(rq, yld_exp_empty);
4614
4615         if (array != target) {
4616                 dequeue_task(current, array);
4617                 enqueue_task(current, target);
4618         } else
4619                 /*
4620                  * requeue_task is cheaper so perform that if possible.
4621                  */
4622                 requeue_task(current, array);
4623
4624         /*
4625          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4626          * no need to preempt or enable interrupts:
4627          */
4628         __release(rq->lock);
4629         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4630         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4631         preempt_enable_no_resched();
4632
4633         schedule();
4634
4635         return 0;
4636 }
4637
4638 static void __cond_resched(void)
4639 {
4640 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4641         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4642 #endif
4643         /*
4644          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4645          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4646          * cond_resched() call.
4647          */
4648         do {
4649                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4650                 schedule();
4651                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4652         } while (need_resched());
4653 }
4654
4655 int __sched cond_resched(void)
4656 {
4657         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4658                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4659                 __cond_resched();
4660                 return 1;
4661         }
4662         return 0;
4663 }
4664 EXPORT_SYMBOL(cond_resched);
4665
4666 /*
4667  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4668  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4669  *
4670  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT.  We do strange low-level
4671  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4672  * spin_unlock(), once by hand).
4673  */
4674 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4675 {
4676         int ret = 0;
4677
4678         if (need_lockbreak(lock)) {
4679                 spin_unlock(lock);
4680                 cpu_relax();
4681                 ret = 1;
4682                 spin_lock(lock);
4683         }
4684         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4685                 spin_release(&lock->dep_map, 1, _THIS_IP_);
4686                 _raw_spin_unlock(lock);
4687                 preempt_enable_no_resched();
4688                 __cond_resched();
4689                 ret = 1;
4690                 spin_lock(lock);
4691         }
4692         return ret;
4693 }
4694 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4695
4696 int __sched cond_resched_softirq(void)
4697 {
4698         BUG_ON(!in_softirq());
4699
4700         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4701                 raw_local_irq_disable();
4702                 _local_bh_enable();
4703                 raw_local_irq_enable();
4704                 __cond_resched();
4705                 local_bh_disable();
4706                 return 1;
4707         }
4708         return 0;
4709 }
4710 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4711
4712 /**
4713  * yield - yield the current processor to other threads.
4714  *
4715  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4716  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4717  */
4718 void __sched yield(void)
4719 {
4720         set_current_state(TASK_RUNNING);
4721         sys_sched_yield();
4722 }
4723 EXPORT_SYMBOL(yield);
4724
4725 /*
4726  * This task is about to go to sleep on IO.  Increment rq->nr_iowait so
4727  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4728  *
4729  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4730  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4731  */
4732 void __sched io_schedule(void)
4733 {
4734         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4735
4736         delayacct_blkio_start();
4737         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4738         schedule();
4739         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4740         delayacct_blkio_end();
4741 }
4742 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4743
4744 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4745 {
4746         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4747         long ret;
4748
4749         delayacct_blkio_start();
4750         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4751         ret = schedule_timeout(timeout);
4752         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4753         delayacct_blkio_end();
4754         return ret;
4755 }
4756
4757 /**
4758  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4759  * @policy: scheduling class.
4760  *
4761  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4762  * by a given scheduling class.
4763  */
4764 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
4765 {
4766         int ret = -EINVAL;
4767
4768         switch (policy) {
4769         case SCHED_FIFO:
4770         case SCHED_RR:
4771                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4772                 break;
4773         case SCHED_NORMAL:
4774         case SCHED_BATCH:
4775                 ret = 0;
4776                 break;
4777         }
4778         return ret;
4779 }
4780
4781 /**
4782  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4783  * @policy: scheduling class.
4784  *
4785  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4786  * by a given scheduling class.
4787  */
4788 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
4789 {
4790         int ret = -EINVAL;
4791
4792         switch (policy) {
4793         case SCHED_FIFO:
4794         case SCHED_RR:
4795                 ret = 1;
4796                 break;
4797         case SCHED_NORMAL:
4798         case SCHED_BATCH:
4799                 ret = 0;
4800         }
4801         return ret;
4802 }
4803
4804 /**
4805  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4806  * @pid: pid of the process.
4807  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4808  *
4809  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4810  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4811  */
4812 asmlinkage
4813 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
4814 {
4815         struct task_struct *p;
4816         int retval = -EINVAL;
4817         struct timespec t;
4818
4819         if (pid < 0)
4820                 goto out_nounlock;
4821
4822         retval = -ESRCH;
4823         read_lock(&tasklist_lock);
4824         p = find_process_by_pid(pid);
4825         if (!p)
4826                 goto out_unlock;
4827
4828         retval = security_task_getscheduler(p);
4829         if (retval)
4830                 goto out_unlock;
4831
4832         jiffies_to_timespec(p->policy == SCHED_FIFO ?
4833                                 0 : task_timeslice(p), &t);
4834         read_unlock(&tasklist_lock);
4835         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4836 out_nounlock:
4837         return retval;
4838 out_unlock:
4839         read_unlock(&tasklist_lock);
4840         return retval;
4841 }
4842
4843 static inline struct task_struct *eldest_child(struct task_struct *p)
4844 {
4845         if (list_empty(&p->children))
4846                 return NULL;
4847         return list_entry(p->children.next,struct task_struct,sibling);
4848 }
4849
4850 static inline struct task_struct *older_sibling(struct task_struct *p)
4851 {
4852         if (p->sibling.prev==&p->parent->children)
4853                 return NULL;
4854         return list_entry(p->sibling.prev,struct task_struct,sibling);
4855 }
4856
4857 static inline struct task_struct *younger_sibling(struct task_struct *p)
4858 {
4859         if (p->sibling.next==&p->parent->children)
4860                 return NULL;
4861         return list_entry(p->sibling.next,struct task_struct,sibling);
4862 }
4863
4864 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
4865
4866 static void show_task(struct task_struct *p)
4867 {
4868         struct task_struct *relative;
4869         unsigned long free = 0;
4870         unsigned state;
4871
4872         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4873         printk("%-13.13s %c", p->comm,
4874                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4875 #if (BITS_PER_LONG == 32)
4876         if (state == TASK_RUNNING)
4877                 printk(" running ");
4878         else
4879                 printk(" %08lX ", thread_saved_pc(p));
4880 #else
4881         if (state == TASK_RUNNING)
4882                 printk("  running task   ");
4883         else
4884                 printk(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
4885 #endif
4886 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4887         {
4888                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
4889                 while (!*n)
4890                         n++;
4891                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
4892         }
4893 #endif
4894         printk("%5lu %5d %6d ", free, p->pid, p->parent->pid);
4895         if ((relative = eldest_child(p)))
4896                 printk("%5d ", relative->pid);
4897         else
4898                 printk("      ");
4899         if ((relative = younger_sibling(p)))
4900                 printk("%7d", relative->pid);
4901         else
4902                 printk("       ");
4903         if ((relative = older_sibling(p)))
4904                 printk(" %5d", relative->pid);
4905         else
4906                 printk("      ");
4907         if (!p->mm)
4908                 printk(" (L-TLB)\n");
4909         else
4910                 printk(" (NOTLB)\n");
4911
4912         if (state != TASK_RUNNING)
4913                 show_stack(p, NULL);
4914 }
4915
4916 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4917 {
4918         struct task_struct *g, *p;
4919
4920 #if (BITS_PER_LONG == 32)
4921         printk("\n"
4922                "                         free                        sibling\n");
4923         printk("  task             PC    stack   pid father child younger older\n");
4924 #else
4925         printk("\n"
4926                "                                 free                        sibling\n");
4927         printk("  task                 PC        stack   pid father child younger older\n");
4928 #endif
4929         read_lock(&tasklist_lock);
4930         do_each_thread(g, p) {
4931                 /*
4932                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4933                  * console might take alot of time:
4934                  */
4935                 touch_nmi_watchdog();
4936                 if (p->state & state_filter)
4937                         show_task(p);
4938         } while_each_thread(g, p);
4939
4940         read_unlock(&tasklist_lock);
4941         /*
4942          * Only show locks if all tasks are dumped:
4943          */
4944         if (state_filter == -1)
4945                 debug_show_all_locks();
4946 }
4947
4948 /**
4949  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4950  * @idle: task in question
4951  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4952  *
4953  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4954  * flag, to make booting more robust.
4955  */
4956 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4957 {
4958         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4959         unsigned long flags;
4960
4961         idle->timestamp = sched_clock();
4962         idle->sleep_avg = 0;
4963         idle->array = NULL;
4964         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
4965         idle->state = TASK_RUNNING;
4966         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
4967         set_task_cpu(idle, cpu);
4968
4969         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4970         rq->curr = rq->idle = idle;
4971 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
4972         idle->oncpu = 1;
4973 #endif
4974         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4975
4976         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4977 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
4978         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
4979 #else
4980         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4981 #endif
4982 }
4983
4984 /*
4985  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
4986  * indicates which cpus entered this state. This is used
4987  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
4988  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
4989  * always be CPU_MASK_NONE.
4990  */
4991 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
4992
4993 #ifdef CONFIG_SMP
4994 /*
4995  * This is how migration works:
4996  *
4997  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
4998  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
4999  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5000  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5001  *    thread off the CPU)
5002  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5003  *    task is still in the wrong runqueue.
5004  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5005  *    it and puts it into the right queue.
5006  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5007  * 7) we wake up and the migration is done.
5008  */
5009
5010 /*
5011  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5012  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5013  * is removed from the allowed bitmask.
5014  *
5015  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5016  * task must not exit() & deallocate itself prematurely.  The
5017  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5018  */
5019 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
5020 {
5021         struct migration_req req;
5022         unsigned long flags;
5023         struct rq *rq;
5024         int ret = 0;
5025
5026         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5027         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
5028                 ret = -EINVAL;
5029                 goto out;
5030         }
5031
5032         p->cpus_allowed = new_mask;
5033         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5034         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
5035                 goto out;
5036
5037         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
5038                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5039                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5040                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5041                 wait_for_completion(&req.done);
5042                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5043                 return 0;
5044         }
5045 out:
5046         task_rq_unlock(rq, &flags);
5047
5048         return ret;
5049 }
5050 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
5051
5052 /*
5053  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu.  We're doing
5054  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5055  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5056  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5057  *
5058  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5059  * as the task is no longer on this CPU.
5060  *
5061  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5062  */
5063 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5064 {
5065         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5066         int ret = 0;
5067
5068         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5069                 return ret;
5070
5071         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5072         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5073
5074         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5075         /* Already moved. */
5076         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5077                 goto out;
5078         /* Affinity changed (again). */
5079         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5080                 goto out;
5081
5082         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5083         if (p->array) {
5084                 /*
5085                  * Sync timestamp with rq_dest's before activating.
5086                  * The same thing could be achieved by doing this step
5087                  * afterwards, and pretending it was a local activate.
5088                  * This way is cleaner and logically correct.
5089                  */
5090                 p->timestamp = p->timestamp - rq_src->most_recent_timestamp
5091                                 + rq_dest->most_recent_timestamp;
5092                 deactivate_task(p, rq_src);
5093                 __activate_task(p, rq_dest);
5094                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq_dest))
5095                         resched_task(rq_dest->curr);
5096         }
5097         ret = 1;
5098 out:
5099         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5100         return ret;
5101 }
5102
5103 /*
5104  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5105  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5106  * another runqueue.
5107  */
5108 static int migration_thread(void *data)
5109 {
5110         int cpu = (long)data;
5111         struct rq *rq;
5112
5113         rq = cpu_rq(cpu);
5114         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5115
5116         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5117         while (!kthread_should_stop()) {
5118                 struct migration_req *req;
5119                 struct list_head *head;
5120
5121                 try_to_freeze();
5122
5123                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5124
5125                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5126                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5127                         goto wait_to_die;
5128                 }
5129
5130                 if (rq->active_balance) {
5131                         active_load_balance(rq, cpu);
5132                         rq->active_balance = 0;
5133                 }
5134
5135                 head = &rq->migration_queue;
5136
5137                 if (list_empty(head)) {
5138                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5139                         schedule();
5140                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5141                         continue;
5142                 }
5143                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5144                 list_del_init(head->next);
5145
5146                 spin_unlock(&rq->lock);
5147                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5148                 local_irq_enable();
5149
5150                 complete(&req->done);
5151         }
5152         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5153         return 0;
5154
5155 wait_to_die:
5156         /* Wait for kthread_stop */
5157         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5158         while (!kthread_should_stop()) {
5159                 schedule();
5160                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5161         }
5162         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5163         return 0;
5164 }
5165
5166 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5167 /*
5168  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if neccessary.
5169  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5170  */
5171 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5172 {
5173         unsigned long flags;
5174         cpumask_t mask;
5175         struct rq *rq;
5176         int dest_cpu;
5177
5178 restart:
5179         /* On same node? */
5180         mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5181         cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5182         dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5183
5184         /* On any allowed CPU? */
5185         if (dest_cpu == NR_CPUS)
5186                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5187
5188         /* No more Mr. Nice Guy. */
5189         if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5190                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5191                 cpus_setall(p->cpus_allowed);
5192                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5193                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5194
5195                 /*
5196                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
5197                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
5198                  * leave kernel.
5199                  */
5200                 if (p->mm && printk_ratelimit())
5201                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5202                                "longer affine to cpu%d\n",
5203                                p->pid, p->comm, dead_cpu);
5204         }
5205         if (!__migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu))
5206                 goto restart;
5207 }
5208
5209 /*
5210  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5211  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5212  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5213  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5214  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5215  */
5216 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5217 {
5218         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5219         unsigned long flags;
5220
5221         local_irq_save(flags);
5222         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5223         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5224         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5225         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5226         local_irq_restore(flags);
5227 }
5228
5229 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5230 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5231 {
5232         struct task_struct *p, *t;
5233
5234         write_lock_irq(&tasklist_lock);
5235
5236         do_each_thread(t, p) {
5237                 if (p == current)
5238                         continue;
5239
5240                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5241                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5242         } while_each_thread(t, p);
5243
5244         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
5245 }
5246
5247 /* Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5248  * It does so by boosting its priority to highest possible and adding it to
5249  * the _front_ of the runqueue. Used by CPU offline code.
5250  */
5251 void sched_idle_next(void)
5252 {
5253         int this_cpu = smp_processor_id();
5254         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5255         struct task_struct *p = rq->idle;
5256         unsigned long flags;
5257
5258         /* cpu has to be offline */
5259         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5260
5261         /*
5262          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5263          * and interrupts disabled on the current cpu.
5264          */
5265         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5266
5267         __setscheduler(p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5268
5269         /* Add idle task to the _front_ of its priority queue: */
5270         __activate_idle_task(p, rq);
5271
5272         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5273 }
5274
5275 /*
5276  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5277  * offline.
5278  */
5279 void idle_task_exit(void)
5280 {
5281         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5282
5283         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5284
5285         if (mm != &init_mm)
5286                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5287         mmdrop(mm);
5288 }
5289
5290 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5291 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5292 {
5293         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5294
5295         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5296         BUG_ON(p->exit_state != EXIT_ZOMBIE && p->exit_state != EXIT_DEAD);
5297
5298         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5299         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5300
5301         get_task_struct(p);
5302
5303         /*
5304          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5305          * that's OK.  No task can be added to this CPU, so iteration is
5306          * fine.
5307          * NOTE: interrupts should be left disabled  --dev@
5308          */
5309         spin_unlock(&rq->lock);
5310         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5311         spin_lock(&rq->lock);
5312
5313         put_task_struct(p);
5314 }
5315
5316 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5317 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5318 {
5319         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5320         unsigned int arr, i;
5321
5322         for (arr = 0; arr < 2; arr++) {
5323                 for (i = 0; i < MAX_PRIO; i++) {
5324                         struct list_head *list = &rq->arrays[arr].queue[i];
5325
5326                         while (!list_empty(list))
5327                                 migrate_dead(dead_cpu, list_entry(list->next,
5328                                              struct task_struct, run_list));
5329                 }
5330         }
5331 }
5332 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5333
5334 /*
5335  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5336  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5337  */
5338 static int __cpuinit
5339 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5340 {
5341         struct task_struct *p;
5342         int cpu = (long)hcpu;
5343         unsigned long flags;
5344         struct rq *rq;
5345
5346         switch (action) {
5347         case CPU_UP_PREPARE:
5348                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d",cpu);
5349                 if (IS_ERR(p))
5350                         return NOTIFY_BAD;
5351                 p->flags |= PF_NOFREEZE;
5352                 kthread_bind(p, cpu);
5353                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5354                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5355                 __setscheduler(p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5356                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5357                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5358                 break;
5359
5360         case CPU_ONLINE:
5361                 /* Strictly unneccessary, as first user will wake it. */
5362                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5363                 break;
5364
5365 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5366         case CPU_UP_CANCELED:
5367                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5368                         break;
5369                 /* Unbind it from offline cpu so it can run.  Fall thru. */
5370                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5371                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5372                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5373                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5374                 break;
5375
5376         case CPU_DEAD:
5377                 migrate_live_tasks(cpu);
5378                 rq = cpu_rq(cpu);
5379                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5380                 rq->migration_thread = NULL;
5381                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5382                 rq = task_rq_lock(rq->idle, &flags);
5383                 deactivate_task(rq->idle, rq);
5384                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5385                 __setscheduler(rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5386                 migrate_dead_tasks(cpu);
5387                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5388                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5389                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5390
5391                 /* No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5392                  * they didn't do lock_cpu_hotplug().  Just wake up
5393                  * the requestors. */
5394                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5395                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5396                         struct migration_req *req;
5397
5398                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5399                                          struct migration_req, list);
5400                         list_del_init(&req->list);
5401                         complete(&req->done);
5402                 }
5403                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5404                 break;
5405 #endif
5406         }
5407         return NOTIFY_OK;
5408 }
5409
5410 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5411  * happens before everything else.
5412  */
5413 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5414         .notifier_call = migration_call,
5415         .priority = 10
5416 };
5417
5418 int __init migration_init(void)
5419 {
5420         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5421         int err;
5422
5423         /* Start one for the boot CPU: */
5424         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5425         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5426         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5427         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5428
5429         return 0;
5430 }
5431 #endif
5432
5433 #ifdef CONFIG_SMP
5434 #undef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5435 #ifdef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5436 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5437 {
5438         int level = 0;
5439
5440         if (!sd) {
5441                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5442                 return;
5443         }
5444
5445         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5446
5447         do {
5448                 int i;
5449                 char str[NR_CPUS];
5450                 struct sched_group *group = sd->groups;
5451                 cpumask_t groupmask;
5452
5453                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5454                 cpus_clear(groupmask);
5455
5456                 printk(KERN_DEBUG);
5457                 for (i = 0; i < level + 1; i++)
5458                         printk(" ");
5459                 printk("domain %d: ", level);
5460
5461                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5462                         printk("does not load-balance\n");
5463                         if (sd->parent)
5464                                 printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5465                                                 " has parent");
5466                         break;
5467                 }
5468
5469                 printk("span %s\n", str);
5470
5471                 if (!cpu_isset(cpu, sd->span))
5472                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5473                                         "CPU%d\n", cpu);
5474                 if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask))
5475                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5476                                         " CPU%d\n", cpu);
5477
5478                 printk(KERN_DEBUG);
5479                 for (i = 0; i < level + 2; i++)
5480                         printk(" ");
5481                 printk("groups:");
5482                 do {
5483                         if (!group) {
5484                                 printk("\n");
5485                                 printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5486                                 break;
5487                         }
5488
5489                         if (!group->cpu_power) {
5490                                 printk("\n");
5491                                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5492                                                 "set\n");
5493                         }
5494
5495                         if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5496                                 printk("\n");
5497                                 printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5498                         }
5499
5500                         if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5501                                 printk("\n");
5502                                 printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5503                         }
5504
5505                         cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5506
5507                         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5508                         printk(" %s", str);
5509
5510                         group = group->next;
5511                 } while (group != sd->groups);
5512                 printk("\n");
5513
5514                 if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5515                         printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span "
5516                                         "domain->span\n");
5517
5518                 level++;
5519                 sd = sd->parent;
5520                 if (!sd)
5521                         continue;
5522
5523                 if (!cpus_subset(groupmask, sd->span))
5524                         printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5525                                 "of domain->span\n");
5526
5527         } while (sd);
5528 }
5529 #else
5530 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5531 #endif
5532
5533 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5534 {
5535         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
5536                 return 1;
5537
5538         /* Following flags need at least 2 groups */
5539         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5540                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5541                          SD_BALANCE_FORK |
5542                          SD_BALANCE_EXEC |
5543                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5544                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5545                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5546                         return 0;
5547         }
5548
5549         /* Following flags don't use groups */
5550         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
5551                          SD_WAKE_AFFINE |
5552                          SD_WAKE_BALANCE))
5553                 return 0;
5554
5555         return 1;
5556 }
5557
5558 static int
5559 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5560 {
5561         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5562
5563         if (sd_degenerate(parent))
5564                 return 1;
5565
5566         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
5567                 return 0;
5568
5569         /* Does parent contain flags not in child? */
5570         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
5571         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
5572                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
5573         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5574         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5575                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5576                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5577                                 SD_BALANCE_FORK |
5578                                 SD_BALANCE_EXEC |
5579                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5580                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5581         }
5582         if (~cflags & pflags)
5583                 return 0;
5584
5585         return 1;
5586 }
5587
5588 /*
5589  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain.  Callers must
5590  * hold the hotplug lock.
5591  */
5592 static void cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5593 {
5594         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5595         struct sched_domain *tmp;
5596
5597         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5598         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
5599                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5600                 if (!parent)
5601                         break;
5602                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5603                         tmp->parent = parent->parent;
5604                         if (parent->parent)
5605                                 parent->parent->child = tmp;
5606                 }
5607         }
5608
5609         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5610                 sd = sd->parent;
5611                 if (sd)
5612                         sd->child = NULL;
5613         }
5614
5615         sched_domain_debug(sd, cpu);
5616
5617         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5618 }
5619
5620 /* cpus with isolated domains */
5621 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
5622
5623 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5624 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5625 {
5626         int ints[NR_CPUS], i;
5627
5628         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5629         cpus_clear(cpu_isolated_map);
5630         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
5631                 if (ints[i] < NR_CPUS)
5632                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
5633         return 1;
5634 }
5635
5636 __setup ("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5637
5638 /*
5639  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
5640  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
5641  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
5642  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
5643  *
5644  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
5645  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5646  * and ->cpu_power to 0.
5647  */
5648 static void
5649 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
5650                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5651                                         struct sched_group **sg))
5652 {
5653         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5654         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
5655         int i;
5656
5657         for_each_cpu_mask(i, span) {
5658                 struct sched_group *sg;
5659                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
5660                 int j;
5661
5662                 if (cpu_isset(i, covered))
5663                         continue;
5664
5665                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
5666                 sg->cpu_power = 0;
5667
5668                 for_each_cpu_mask(j, span) {
5669                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
5670                                 continue;
5671
5672                         cpu_set(j, covered);
5673                         cpu_set(j, sg->cpumask);
5674                 }
5675                 if (!first)
5676                         first = sg;
5677                 if (last)
5678                         last->next = sg;
5679                 last = sg;
5680         }
5681         last->next = first;
5682 }
5683
5684 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
5685
5686 /*
5687  * Self-tuning task migration cost measurement between source and target CPUs.
5688  *
5689  * This is done by measuring the cost of manipulating buffers of varying
5690  * sizes. For a given buffer-size here are the steps that are taken:
5691  *
5692  * 1) the source CPU reads+dirties a shared buffer
5693  * 2) the target CPU reads+dirties the same shared buffer
5694  *
5695  * We measure how long they take, in the following 4 scenarios:
5696  *
5697  *  - source: CPU1, target: CPU2 | cost1
5698  *  - source: CPU2, target: CPU1 | cost2
5699  *  - source: CPU1, target: CPU1 | cost3
5700  *  - source: CPU2, target: CPU2 | cost4
5701  *
5702  * We then calculate the cost3+cost4-cost1-cost2 difference - this is
5703  * the cost of migration.
5704  *
5705  * We then start off from a small buffer-size and iterate up to larger
5706  * buffer sizes, in 5% steps - measuring each buffer-size separately, and
5707  * doing a maximum search for the cost. (The maximum cost for a migration
5708  * normally occurs when the working set size is around the effective cache
5709  * size.)
5710  */
5711 #define SEARCH_SCOPE            2
5712 #define MIN_CACHE_SIZE          (64*1024U)
5713 #define DEFAULT_CACHE_SIZE      (5*1024*1024U)
5714 #define ITERATIONS              1
5715 #define SIZE_THRESH             130
5716 #define COST_THRESH             130
5717
5718 /*
5719  * The migration cost is a function of 'domain distance'. Domain
5720  * distance is the number of steps a CPU has to iterate down its
5721  * domain tree to share a domain with the other CPU. The farther
5722  * two CPUs are from each other, the larger the distance gets.
5723  *
5724  * Note that we use the distance only to cache measurement results,
5725  * the distance value is not used numerically otherwise. When two
5726  * CPUs have the same distance it is assumed that the migration
5727  * cost is the same. (this is a simplification but quite practical)
5728  */
5729 #define MAX_DOMAIN_DISTANCE 32
5730
5731 static unsigned long long migration_cost[MAX_DOMAIN_DISTANCE] =
5732                 { [ 0 ... MAX_DOMAIN_DISTANCE-1 ] =
5733 /*
5734  * Architectures may override the migration cost and thus avoid
5735  * boot-time calibration. Unit is nanoseconds. Mostly useful for
5736  * virtualized hardware:
5737  */
5738 #ifdef CONFIG_DEFAULT_MIGRATION_COST
5739                         CONFIG_DEFAULT_MIGRATION_COST
5740 #else
5741                         -1LL
5742 #endif
5743 };
5744
5745 /*
5746  * Allow override of migration cost - in units of microseconds.
5747  * E.g. migration_cost=1000,2000,3000 will set up a level-1 cost
5748  * of 1 msec, level-2 cost of 2 msecs and level3 cost of 3 msecs:
5749  */
5750 static int __init migration_cost_setup(char *str)
5751 {
5752         int ints[MAX_DOMAIN_DISTANCE+1], i;
5753
5754         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5755
5756         printk("#ints: %d\n", ints[0]);
5757         for (i = 1; i <= ints[0]; i++) {
5758                 migration_cost[i-1] = (unsigned long long)ints[i]*1000;
5759                 printk("migration_cost[%d]: %Ld\n", i-1, migration_cost[i-1]);
5760         }
5761         return 1;
5762 }
5763
5764 __setup ("migration_cost=", migration_cost_setup);
5765
5766 /*
5767  * Global multiplier (divisor) for migration-cutoff values,
5768  * in percentiles. E.g. use a value of 150 to get 1.5 times
5769  * longer cache-hot cutoff times.
5770  *
5771  * (We scale it from 100 to 128 to long long handling easier.)
5772  */
5773
5774 #define MIGRATION_FACTOR_SCALE 128
5775
5776 static unsigned int migration_factor = MIGRATION_FACTOR_SCALE;
5777
5778 static int __init setup_migration_factor(char *str)
5779 {
5780         get_option(&str, &migration_factor);
5781         migration_factor = migration_factor * MIGRATION_FACTOR_SCALE / 100;
5782         return 1;
5783 }
5784
5785 __setup("migration_factor=", setup_migration_factor);
5786
5787 /*
5788  * Estimated distance of two CPUs, measured via the number of domains
5789  * we have to pass for the two CPUs to be in the same span:
5790  */
5791 static unsigned long domain_distance(int cpu1, int cpu2)
5792 {
5793         unsigned long distance = 0;
5794         struct sched_domain *sd;
5795
5796         for_each_domain(cpu1, sd) {
5797                 WARN_ON(!cpu_isset(cpu1, sd->span));
5798                 if (cpu_isset(cpu2, sd->span))
5799                         return distance;
5800                 distance++;
5801         }
5802         if (distance >= MAX_DOMAIN_DISTANCE) {
5803                 WARN_ON(1);
5804                 distance = MAX_DOMAIN_DISTANCE-1;
5805         }
5806
5807         return distance;
5808 }
5809
5810 static unsigned int migration_debug;
5811
5812 static int __init setup_migration_debug(char *str)
5813 {
5814         get_option(&str, &migration_debug);
5815         return 1;
5816 }
5817
5818 __setup("migration_debug=", setup_migration_debug);
5819
5820 /*
5821  * Maximum cache-size that the scheduler should try to measure.
5822  * Architectures with larger caches should tune this up during
5823  * bootup. Gets used in the domain-setup code (i.e. during SMP
5824  * bootup).
5825  */
5826 unsigned int max_cache_size;
5827
5828 static int __init setup_max_cache_size(char *str)
5829 {
5830         get_option(&str, &max_cache_size);
5831         return 1;
5832 }
5833
5834 __setup("max_cache_size=", setup_max_cache_size);
5835
5836 /*
5837  * Dirty a big buffer in a hard-to-predict (for the L2 cache) way. This
5838  * is the operation that is timed, so we try to generate unpredictable
5839  * cachemisses that still end up filling the L2 cache:
5840  */
5841 static void touch_cache(void *__cache, unsigned long __size)
5842 {
5843         unsigned long size = __size / sizeof(long);
5844         unsigned long chunk1 = size / 3;
5845         unsigned long chunk2 = 2 * size / 3;
5846         unsigned long *cache = __cache;
5847         int i;
5848
5849         for (i = 0; i < size/6; i += 8) {
5850                 switch (i % 6) {
5851                         case 0: cache[i]++;
5852                         case 1: cache[size-1-i]++;
5853                         case 2: cache[chunk1-i]++;
5854                         case 3: cache[chunk1+i]++;
5855                         case 4: cache[chunk2-i]++;
5856                         case 5: cache[chunk2+i]++;
5857                 }
5858         }
5859 }
5860
5861 /*
5862  * Measure the cache-cost of one task migration. Returns in units of nsec.
5863  */
5864 static unsigned long long
5865 measure_one(void *cache, unsigned long size, int source, int target)
5866 {
5867         cpumask_t mask, saved_mask;
5868         unsigned long long t0, t1, t2, t3, cost;
5869
5870         saved_mask = current->cpus_allowed;
5871
5872         /*
5873          * Flush source caches to RAM and invalidate them:
5874          */
5875         sched_cacheflush();
5876
5877         /*
5878          * Migrate to the source CPU:
5879          */
5880         mask = cpumask_of_cpu(source);
5881         set_cpus_allowed(current, mask);
5882         WARN_ON(smp_processor_id() != source);
5883
5884         /*
5885          * Dirty the working set:
5886          */
5887         t0 = sched_clock();
5888         touch_cache(cache, size);
5889         t1 = sched_clock();
5890
5891         /*
5892          * Migrate to the target CPU, dirty the L2 cache and access
5893          * the shared buffer. (which represents the working set
5894          * of a migrated task.)
5895          */
5896         mask = cpumask_of_cpu(target);
5897         set_cpus_allowed(current, mask);
5898         WARN_ON(smp_processor_id() != target);
5899
5900         t2 = sched_clock();
5901         touch_cache(cache, size);
5902         t3 = sched_clock();
5903
5904         cost = t1-t0 + t3-t2;
5905
5906         if (migration_debug >= 2)
5907                 printk("[%d->%d]: %8Ld %8Ld %8Ld => %10Ld.\n",
5908                         source, target, t1-t0, t1-t0, t3-t2, cost);
5909         /*
5910          * Flush target caches to RAM and invalidate them:
5911          */
5912         sched_cacheflush();
5913
5914         set_cpus_allowed(current, saved_mask);
5915
5916         return cost;
5917 }
5918
5919 /*
5920  * Measure a series of task migrations and return the average
5921  * result. Since this code runs early during bootup the system
5922  * is 'undisturbed' and the average latency makes sense.
5923  *
5924  * The algorithm in essence auto-detects the relevant cache-size,
5925  * so it will properly detect different cachesizes for different
5926  * cache-hierarchies, depending on how the CPUs are connected.
5927  *
5928  * Architectures can prime the upper limit of the search range via
5929  * max_cache_size, otherwise the search range defaults to 20MB...64K.
5930  */
5931 static unsigned long long
5932 measure_cost(int cpu1, int cpu2, void *cache, unsigned int size)
5933 {
5934         unsigned long long cost1, cost2;
5935         int i;
5936
5937         /*
5938          * Measure the migration cost of 'size' bytes, over an
5939          * average of 10 runs:
5940          *
5941          * (We perturb the cache size by a small (0..4k)
5942          *  value to compensate size/alignment related artifacts.
5943          *  We also subtract the cost of the operation done on
5944          *  the same CPU.)
5945          */
5946         cost1 = 0;
5947
5948         /*
5949          * dry run, to make sure we start off cache-cold on cpu1,
5950          * and to get any vmalloc pagefaults in advance:
5951          */
5952         measure_one(cache, size, cpu1, cpu2);
5953         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
5954                 cost1 += measure_one(cache, size - i * 1024, cpu1, cpu2);
5955
5956         measure_one(cache, size, cpu2, cpu1);
5957         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
5958                 cost1 += measure_one(cache, size - i * 1024, cpu2, cpu1);
5959
5960         /*
5961          * (We measure the non-migrating [cached] cost on both
5962          *  cpu1 and cpu2, to handle CPUs with different speeds)
5963          */
5964         cost2 = 0;
5965
5966         measure_one(cache, size, cpu1, cpu1);
5967         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
5968                 cost2 += measure_one(cache, size - i * 1024, cpu1, cpu1);
5969
5970         measure_one(cache, size, cpu2, cpu2);
5971         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
5972                 cost2 += measure_one(cache, size - i * 1024, cpu2, cpu2);
5973
5974         /*
5975          * Get the per-iteration migration cost:
5976          */
5977         do_div(cost1, 2 * ITERATIONS);
5978         do_div(cost2, 2 * ITERATIONS);
5979
5980         return cost1 - cost2;
5981 }
5982
5983 static unsigned long long measure_migration_cost(int cpu1, int cpu2)
5984 {
5985         unsigned long long max_cost = 0, fluct = 0, avg_fluct = 0;
5986         unsigned int max_size, size, size_found = 0;
5987         long long cost = 0, prev_cost;
5988         void *cache;
5989
5990         /*
5991          * Search from max_cache_size*5 down to 64K - the real relevant
5992          * cachesize has to lie somewhere inbetween.
5993          */
5994         if (max_cache_size) {
5995                 max_size = max(max_cache_size * SEARCH_SCOPE, MIN_CACHE_SIZE);
5996                 size = max(max_cache_size / SEARCH_SCOPE, MIN_CACHE_SIZE);
5997         } else {
5998                 /*
5999                  * Since we have no estimation about the relevant
6000                  * search range
6001                  */
6002                 max_size = DEFAULT_CACHE_SIZE * SEARCH_SCOPE;
6003                 size = MIN_CACHE_SIZE;
6004         }
6005
6006         if (!cpu_online(cpu1) || !cpu_online(cpu2)) {
6007                 printk("cpu %d and %d not both online!\n", cpu1, cpu2);
6008                 return 0;
6009         }
6010
6011         /*
6012          * Allocate the working set:
6013          */
6014         cache = vmalloc(max_size);
6015         if (!cache) {
6016                 printk("could not vmalloc %d bytes for cache!\n", 2 * max_size);
6017                 return 1000000; /* return 1 msec on very small boxen */
6018         }
6019
6020         while (size <= max_size) {
6021                 prev_cost = cost;
6022                 cost = measure_cost(cpu1, cpu2, cache, size);
6023
6024                 /*
6025                  * Update the max:
6026                  */
6027                 if (cost > 0) {
6028                         if (max_cost < cost) {
6029                                 max_cost = cost;
6030                                 size_found = size;
6031                         }
6032                 }
6033                 /*
6034                  * Calculate average fluctuation, we use this to prevent
6035                  * noise from triggering an early break out of the loop:
6036                  */
6037                 fluct = abs(cost - prev_cost);
6038                 avg_fluct = (avg_fluct + fluct)/2;
6039
6040                 if (migration_debug)
6041                         printk("-> [%d][%d][%7d] %3ld.%ld [%3ld.%ld] (%ld): "
6042                                 "(%8Ld %8Ld)\n",
6043                                 cpu1, cpu2, size,
6044                                 (long)cost / 1000000,
6045                                 ((long)cost / 100000) % 10,
6046                                 (long)max_cost / 1000000,
6047                                 ((long)max_cost / 100000) % 10,
6048                                 domain_distance(cpu1, cpu2),
6049                                 cost, avg_fluct);
6050
6051                 /*
6052                  * If we iterated at least 20% past the previous maximum,
6053                  * and the cost has dropped by more than 20% already,
6054                  * (taking fluctuations into account) then we assume to
6055                  * have found the maximum and break out of the loop early:
6056                  */
6057                 if (size_found && (size*100 > size_found*SIZE_THRESH))
6058                         if (cost+avg_fluct <= 0 ||
6059                                 max_cost*100 > (cost+avg_fluct)*COST_THRESH) {
6060
6061                                 if (migration_debug)
6062                                         printk("-> found max.\n");
6063                                 break;
6064                         }
6065                 /*
6066                  * Increase the cachesize in 10% steps:
6067                  */
6068                 size = size * 10 / 9;
6069         }
6070
6071         if (migration_debug)
6072                 printk("[%d][%d] working set size found: %d, cost: %Ld\n",
6073                         cpu1, cpu2, size_found, max_cost);
6074
6075         vfree(cache);
6076
6077         /*
6078          * A task is considered 'cache cold' if at least 2 times
6079          * the worst-case cost of migration has passed.
6080          *
6081          * (this limit is only listened to if the load-balancing
6082          * situation is 'nice' - if there is a large imbalance we
6083          * ignore it for the sake of CPU utilization and
6084          * processing fairness.)
6085          */
6086         return 2 * max_cost * migration_factor / MIGRATION_FACTOR_SCALE;
6087 }
6088
6089 static void calibrate_migration_costs(const cpumask_t *cpu_map)
6090 {
6091         int cpu1 = -1, cpu2 = -1, cpu, orig_cpu = raw_smp_processor_id();
6092         unsigned long j0, j1, distance, max_distance = 0;
6093         struct sched_domain *sd;
6094
6095         j0 = jiffies;
6096
6097         /*
6098          * First pass - calculate the cacheflush times:
6099          */
6100         for_each_cpu_mask(cpu1, *cpu_map) {
6101                 for_each_cpu_mask(cpu2, *cpu_map) {
6102                         if (cpu1 == cpu2)
6103                                 continue;
6104                         distance = domain_distance(cpu1, cpu2);
6105                         max_distance = max(max_distance, distance);
6106                         /*
6107                          * No result cached yet?
6108                          */
6109                         if (migration_cost[distance] == -1LL)
6110                                 migration_cost[distance] =
6111                                         measure_migration_cost(cpu1, cpu2);
6112                 }
6113         }
6114         /*
6115          * Second pass - update the sched domain hierarchy with
6116          * the new cache-hot-time estimations:
6117          */
6118         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6119                 distance = 0;
6120                 for_each_domain(cpu, sd) {
6121                         sd->cache_hot_time = migration_cost[distance];
6122                         distance++;
6123                 }
6124         }
6125         /*
6126          * Print the matrix:
6127          */
6128         if (migration_debug)
6129                 printk("migration: max_cache_size: %d, cpu: %d MHz:\n",
6130                         max_cache_size,
6131 #ifdef CONFIG_X86
6132                         cpu_khz/1000
6133 #else
6134                         -1
6135 #endif
6136                 );
6137         if (system_state == SYSTEM_BOOTING && num_online_cpus() > 1) {
6138                 printk("migration_cost=");
6139                 for (distance = 0; distance <= max_distance; distance++) {
6140                         if (distance)
6141                                 printk(",");
6142                         printk("%ld", (long)migration_cost[distance] / 1000);
6143                 }
6144                 printk("\n");
6145         }
6146         j1 = jiffies;
6147         if (migration_debug)
6148                 printk("migration: %ld seconds\n", (j1-j0) / HZ);
6149
6150         /*
6151          * Move back to the original CPU. NUMA-Q gets confused
6152          * if we migrate to another quad during bootup.
6153          */
6154         if (raw_smp_processor_id() != orig_cpu) {
6155                 cpumask_t mask = cpumask_of_cpu(orig_cpu),
6156                         saved_mask = current->cpus_allowed;
6157
6158                 set_cpus_allowed(current, mask);
6159                 set_cpus_allowed(current, saved_mask);
6160         }
6161 }
6162
6163 #ifdef CONFIG_NUMA
6164
6165 /**
6166  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6167  * @node: node whose sched_domain we're building
6168  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6169  *
6170  * Find the next node to include in a given scheduling domain.  Simply
6171  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6172  *
6173  * Should use nodemask_t.
6174  */
6175 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
6176 {
6177         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6178
6179         min_val = INT_MAX;
6180
6181         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6182                 /* Start at @node */
6183                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6184
6185                 if (!nr_cpus_node(n))
6186                         continue;
6187
6188                 /* Skip already used nodes */
6189                 if (test_bit(n, used_nodes))
6190                         continue;
6191
6192                 /* Simple min distance search */
6193                 val = node_distance(node, n);
6194
6195                 if (val < min_val) {
6196                         min_val = val;
6197                         best_node = n;
6198                 }
6199         }
6200
6201         set_bit(best_node, used_nodes);
6202         return best_node;
6203 }
6204
6205 /**
6206  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6207  * @node: node whose cpumask we're constructing
6208  * @size: number of nodes to include in this span
6209  *
6210  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span.  It
6211  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6212  * out optimally.
6213  */
6214 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
6215 {
6216         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6217         cpumask_t span, nodemask;
6218         int i;
6219
6220         cpus_clear(span);
6221         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6222
6223         nodemask = node_to_cpumask(node);
6224         cpus_or(span, span, nodemask);
6225         set_bit(node, used_nodes);
6226
6227         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6228                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
6229
6230                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
6231                 cpus_or(span, span, nodemask);
6232         }
6233
6234         return span;
6235 }
6236 #endif
6237
6238 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6239
6240 /*
6241  * SMT sched-domains:
6242  */
6243 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6244 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6245 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6246
6247 static int cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6248                             struct sched_group **sg)
6249 {
6250         if (sg)
6251                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6252         return cpu;
6253 }
6254 #endif
6255
6256 /*
6257  * multi-core sched-domains:
6258  */
6259 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6260 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6261 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6262 #endif
6263
6264 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6265 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6266                              struct sched_group **sg)
6267 {
6268         int group;
6269         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
6270         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6271         group = first_cpu(mask);
6272         if (sg)
6273                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6274         return group;
6275 }
6276 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6277 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6278                              struct sched_group **sg)
6279 {
6280         if (sg)
6281                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6282         return cpu;
6283 }
6284 #endif
6285
6286 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6287 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6288
6289 static int cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6290                              struct sched_group **sg)
6291 {
6292         int group;
6293 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6294         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6295         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6296         group = first_cpu(mask);
6297 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6298         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
6299         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6300         group = first_cpu(mask);
6301 #else
6302         group = cpu;
6303 #endif
6304         if (sg)
6305                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6306         return group;
6307 }
6308
6309 #ifdef CONFIG_NUMA
6310 /*
6311  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6312  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6313  * gets dynamically allocated.
6314  */
6315 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6316 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
6317
6318 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6319 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6320
6321 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6322                                  struct sched_group **sg)
6323 {
6324         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
6325         int group;
6326
6327         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6328         group = first_cpu(nodemask);
6329
6330         if (sg)
6331                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
6332         return group;
6333 }
6334
6335 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6336 {
6337         struct sched_group *sg = group_head;
6338         int j;
6339
6340         if (!sg)
6341                 return;
6342 next_sg:
6343         for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6344                 struct sched_domain *sd;
6345
6346                 sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6347                 if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6348                         /*
6349                          * Only add "power" once for each
6350                          * physical package.
6351                          */
6352                         continue;
6353                 }
6354
6355                 sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
6356         }
6357         sg = sg->next;
6358         if (sg != group_head)
6359                 goto next_sg;
6360 }
6361 #endif
6362
6363 #ifdef CONFIG_NUMA
6364 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6365 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6366 {
6367         int cpu, i;
6368
6369         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6370                 struct sched_group **sched_group_nodes
6371                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6372
6373                 if (!sched_group_nodes)
6374                         continue;
6375
6376                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6377                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6378                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6379
6380                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6381                         if (cpus_empty(nodemask))
6382                                 continue;
6383
6384                         if (sg == NULL)
6385                                 continue;
6386                         sg = sg->next;
6387 next_sg:
6388                         oldsg = sg;
6389                         sg = sg->next;
6390                         kfree(oldsg);
6391                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6392                                 goto next_sg;
6393                 }
6394                 kfree(sched_group_nodes);
6395                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6396         }
6397 }
6398 #else
6399 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6400 {
6401 }
6402 #endif
6403
6404 /*
6405  * Initialize sched groups cpu_power.
6406  *
6407  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6408  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6409  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6410  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6411  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6412  * less cpu_power.
6413  *
6414  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6415  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6416  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6417  */
6418 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6419 {
6420         struct sched_domain *child;
6421         struct sched_group *group;
6422
6423         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6424
6425         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6426                 return;
6427
6428         child = sd->child;
6429
6430         /*
6431          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6432          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6433          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6434          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6435          * same sched domain.
6436          */
6437         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6438                        (child->flags &
6439                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6440                 sd->groups->cpu_power = SCHED_LOAD_SCALE;
6441                 return;
6442         }
6443
6444         sd->groups->cpu_power = 0;
6445
6446         /*
6447          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6448          */
6449         group = child->groups;
6450         do {
6451                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
6452                 group = group->next;
6453         } while (group != child->groups);
6454 }
6455
6456 /*
6457  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6458  * to the individual cpus
6459  */
6460 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6461 {
6462         int i;
6463         struct sched_domain *sd;
6464 #ifdef CONFIG_NUMA
6465         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6466         int sd_allnodes = 0;
6467
6468         /*
6469          * Allocate the per-node list of sched groups
6470          */
6471         sched_group_nodes = kzalloc(sizeof(struct sched_group*)*MAX_NUMNODES,
6472                                            GFP_KERNEL);
6473         if (!sched_group_nodes) {
6474                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6475                 return -ENOMEM;
6476         }
6477         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6478 #endif
6479
6480         /*
6481          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6482          */
6483         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6484                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6485                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6486
6487                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6488
6489 #ifdef CONFIG_NUMA
6490                 if (cpus_weight(*cpu_map)
6491                                 > SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6492                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6493                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6494                         sd->span = *cpu_map;
6495                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6496                         p = sd;
6497                         sd_allnodes = 1;
6498                 } else
6499                         p = NULL;
6500
6501                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6502                 *sd = SD_NODE_INIT;
6503                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6504                 sd->parent = p;
6505                 if (p)
6506                         p->child = sd;
6507                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6508 #endif
6509
6510                 p = sd;
6511                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6512                 *sd = SD_CPU_INIT;
6513                 sd->span = nodemask;
6514                 sd->parent = p;
6515                 if (p)
6516                         p->child = sd;
6517                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6518
6519 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6520                 p = sd;
6521                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6522                 *sd = SD_MC_INIT;
6523                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6524                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6525                 sd->parent = p;
6526                 p->child = sd;
6527                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6528 #endif
6529
6530 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6531                 p = sd;
6532                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6533                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6534                 sd->span = cpu_sibling_map[i];
6535                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6536                 sd->parent = p;
6537                 p->child = sd;
6538                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6539 #endif
6540         }
6541
6542 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6543         /* Set up CPU (sibling) groups */
6544         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6545                 cpumask_t this_sibling_map = cpu_sibling_map[i];
6546                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6547                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6548                         continue;
6549
6550                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map, &cpu_to_cpu_group);
6551         }
6552 #endif
6553
6554 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6555         /* Set up multi-core groups */
6556         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6557                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6558                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6559                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6560                         continue;
6561                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map, &cpu_to_core_group);
6562         }
6563 #endif
6564
6565
6566         /* Set up physical groups */
6567         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6568                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6569
6570                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6571                 if (cpus_empty(nodemask))
6572                         continue;
6573
6574                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6575         }
6576
6577 #ifdef CONFIG_NUMA
6578         /* Set up node groups */
6579         if (sd_allnodes)
6580                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group);
6581
6582         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6583                 /* Set up node groups */
6584                 struct sched_group *sg, *prev;
6585                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6586                 cpumask_t domainspan;
6587                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6588                 int j;
6589
6590                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6591                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6592                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6593                         continue;
6594                 }
6595
6596                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6597                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6598
6599                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6600                 if (!sg) {
6601                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6602                                 "node %d\n", i);
6603                         goto error;
6604                 }
6605                 sched_group_nodes[i] = sg;
6606                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6607                         struct sched_domain *sd;
6608                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6609                         sd->groups = sg;
6610                 }
6611                 sg->cpu_power = 0;
6612                 sg->cpumask = nodemask;
6613                 sg->next = sg;
6614                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6615                 prev = sg;
6616
6617                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6618                         cpumask_t tmp, notcovered;
6619                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6620
6621                         cpus_complement(notcovered, covered);
6622                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6623                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6624                         if (cpus_empty(tmp))
6625                                 break;
6626
6627                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6628                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6629                         if (cpus_empty(tmp))
6630                                 continue;
6631
6632                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6633                                           GFP_KERNEL, i);
6634                         if (!sg) {
6635                                 printk(KERN_WARNING
6636                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6637                                 goto error;
6638                         }
6639                         sg->cpu_power = 0;
6640                         sg->cpumask = tmp;
6641                         sg->next = prev->next;
6642                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6643                         prev->next = sg;
6644                         prev = sg;
6645                 }
6646         }
6647 #endif
6648
6649         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6650 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6651         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6652                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6653                 init_sched_groups_power(i, sd);
6654         }
6655 #endif
6656 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6657         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6658                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6659                 init_sched_groups_power(i, sd);
6660         }
6661 #endif
6662
6663         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6664                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6665                 init_sched_groups_power(i, sd);
6666         }
6667
6668 #ifdef CONFIG_NUMA
6669         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6670                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6671
6672         if (sd_allnodes) {
6673                 struct sched_group *sg;
6674
6675                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6676                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6677         }
6678 #endif
6679
6680         /* Attach the domains */
6681         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6682                 struct sched_domain *sd;
6683 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6684                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6685 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6686                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6687 #else
6688                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6689 #endif
6690                 cpu_attach_domain(sd, i);
6691         }
6692         /*
6693          * Tune cache-hot values:
6694          */
6695         calibrate_migration_costs(cpu_map);
6696
6697         return 0;
6698
6699 #ifdef CONFIG_NUMA
6700 error:
6701         free_sched_groups(cpu_map);
6702         return -ENOMEM;
6703 #endif
6704 }
6705 /*
6706  * Set up scheduler domains and groups.  Callers must hold the hotplug lock.
6707  */
6708 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6709 {
6710         cpumask_t cpu_default_map;
6711         int err;
6712
6713         /*
6714          * Setup mask for cpus without special case scheduling requirements.
6715          * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6716          * exclude other special cases in the future.
6717          */
6718         cpus_andnot(cpu_default_map, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6719
6720         err = build_sched_domains(&cpu_default_map);
6721
6722         return err;
6723 }
6724
6725 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6726 {
6727         free_sched_groups(cpu_map);
6728 }
6729
6730 /*
6731  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6732  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6733  */
6734 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6735 {
6736         int i;
6737
6738         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6739                 cpu_attach_domain(NULL, i);
6740         synchronize_sched();
6741         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6742 }
6743
6744 /*
6745  * Partition sched domains as specified by the cpumasks below.
6746  * This attaches all cpus from the cpumasks to the NULL domain,
6747  * waits for a RCU quiescent period, recalculates sched
6748  * domain information and then attaches them back to the
6749  * correct sched domains
6750  * Call with hotplug lock held
6751  */
6752 int partition_sched_domains(cpumask_t *partition1, cpumask_t *partition2)
6753 {
6754         cpumask_t change_map;
6755         int err = 0;
6756
6757         cpus_and(*partition1, *partition1, cpu_online_map);
6758         cpus_and(*partition2, *partition2, cpu_online_map);
6759         cpus_or(change_map, *partition1, *partition2);
6760
6761         /* Detach sched domains from all of the affected cpus */
6762         detach_destroy_domains(&change_map);
6763         if (!cpus_empty(*partition1))
6764                 err = build_sched_domains(partition1);
6765         if (!err && !cpus_empty(*partition2))
6766                 err = build_sched_domains(partition2);
6767
6768         return err;
6769 }
6770
6771 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6772 int arch_reinit_sched_domains(void)
6773 {
6774         int err;
6775
6776         lock_cpu_hotplug();
6777         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6778         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6779         unlock_cpu_hotplug();
6780
6781         return err;
6782 }
6783
6784 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6785 {
6786         int ret;
6787
6788         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6789                 return -EINVAL;
6790
6791         if (smt)
6792                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6793         else
6794                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6795
6796         ret = arch_reinit_sched_domains();
6797
6798         return ret ? ret : count;
6799 }
6800
6801 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6802 {
6803         int err = 0;
6804
6805 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6806         if (smt_capable())
6807                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6808                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6809 #endif
6810 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6811         if (!err && mc_capable())
6812                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6813                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6814 #endif
6815         return err;
6816 }
6817 #endif
6818
6819 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6820 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6821 {
6822         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6823 }
6824 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6825                                             const char *buf, size_t count)
6826 {
6827         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6828 }
6829 SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6830             sched_mc_power_savings_store);
6831 #endif
6832
6833 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6834 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6835 {
6836         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6837 }
6838 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6839                                              const char *buf, size_t count)
6840 {
6841         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6842 }
6843 SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6844             sched_smt_power_savings_store);
6845 #endif
6846
6847 /*
6848  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy.  The domains
6849  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
6850  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
6851  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
6852  */
6853 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
6854                                 unsigned long action, void *hcpu)
6855 {
6856         switch (action) {
6857         case CPU_UP_PREPARE:
6858         case CPU_DOWN_PREPARE:
6859                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6860                 return NOTIFY_OK;
6861
6862         case CPU_UP_CANCELED:
6863         case CPU_DOWN_FAILED:
6864         case CPU_ONLINE:
6865         case CPU_DEAD:
6866                 /*
6867                  * Fall through and re-initialise the domains.
6868                  */
6869                 break;
6870         default:
6871                 return NOTIFY_DONE;
6872         }
6873
6874         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
6875         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6876
6877         return NOTIFY_OK;
6878 }
6879
6880 void __init sched_init_smp(void)
6881 {
6882         cpumask_t non_isolated_cpus;
6883
6884         lock_cpu_hotplug();
6885         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6886         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
6887         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
6888                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6889         unlock_cpu_hotplug();
6890         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
6891         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
6892
6893         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6894         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
6895                 BUG();
6896 }
6897 #else
6898 void __init sched_init_smp(void)
6899 {
6900 }
6901 #endif /* CONFIG_SMP */
6902
6903 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6904 {
6905         /* Linker adds these: start and end of __sched functions */
6906         extern char __sched_text_start[], __sched_text_end[];
6907
6908         return in_lock_functions(addr) ||
6909                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6910                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6911 }
6912
6913 void __init sched_init(void)
6914 {
6915         int i, j, k;
6916
6917         for_each_possible_cpu(i) {
6918                 struct prio_array *array;
6919                 struct rq *rq;
6920
6921                 rq = cpu_rq(i);
6922                 spin_lock_init(&rq->lock);
6923                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
6924                 rq->nr_running = 0;
6925                 rq->active = rq->arrays;
6926                 rq->expired = rq->arrays + 1;
6927                 rq->best_expired_prio = MAX_PRIO;
6928
6929 #ifdef CONFIG_SMP
6930                 rq->sd = NULL;
6931                 for (j = 1; j < 3; j++)
6932                         rq->cpu_load[j] = 0;
6933                 rq->active_balance = 0;
6934                 rq->push_cpu = 0;
6935                 rq->cpu = i;
6936                 rq->migration_thread = NULL;
6937                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
6938 #endif
6939                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6940
6941                 for (j = 0; j < 2; j++) {
6942                         array = rq->arrays + j;
6943                         for (k = 0; k < MAX_PRIO; k++) {
6944                                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + k);
6945                                 __clear_bit(k, array->bitmap);
6946                         }
6947                         // delimiter for bitsearch
6948                         __set_bit(MAX_PRIO, array->bitmap);
6949                 }
6950         }
6951
6952         set_load_weight(&init_task);
6953
6954 #ifdef CONFIG_SMP
6955         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
6956 #endif
6957
6958 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6959         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
6960 #endif
6961
6962         /*
6963          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6964          */
6965         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6966         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6967
6968         /*
6969          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6970          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6971          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6972          * when this runqueue becomes "idle".
6973          */
6974         init_idle(current, smp_processor_id());
6975 }
6976
6977 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6978 void __might_sleep(char *file, int line)
6979 {
6980 #ifdef in_atomic
6981         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6982
6983         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
6984             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
6985                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6986                         return;
6987                 prev_jiffy = jiffies;
6988                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
6989                                 " context at %s:%d\n", file, line);
6990                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
6991                         in_atomic(), irqs_disabled());
6992                 debug_show_held_locks(current);
6993                 if (irqs_disabled())
6994                         print_irqtrace_events(current);
6995                 dump_stack();
6996         }
6997 #endif
6998 }
6999 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7000 #endif
7001
7002 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7003 void normalize_rt_tasks(void)
7004 {
7005         struct prio_array *array;
7006         struct task_struct *p;
7007         unsigned long flags;
7008         struct rq *rq;
7009
7010         read_lock_irq(&tasklist_lock);
7011         for_each_process(p) {
7012                 if (!rt_task(p))
7013                         continue;
7014
7015                 spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
7016                 rq = __task_rq_lock(p);
7017
7018                 array = p->array;
7019                 if (array)
7020                         deactivate_task(p, task_rq(p));
7021                 __setscheduler(p, SCHED_NORMAL, 0);
7022                 if (array) {
7023                         __activate_task(p, task_rq(p));
7024                         resched_task(rq->curr);
7025                 }
7026
7027                 __task_rq_unlock(rq);
7028                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
7029         }
7030         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
7031 }
7032
7033 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7034
7035 #ifdef CONFIG_IA64
7036 /*
7037  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
7038  *
7039  * They can only be called when the whole system has been
7040  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7041  * activity can take place. Using them for anything else would
7042  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7043  * under any other configuration.
7044  */
7045
7046 /**
7047  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7048  * @cpu: the processor in question.
7049  *
7050  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7051  */
7052 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7053 {
7054         return cpu_curr(cpu);
7055 }
7056
7057 /**
7058  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7059  * @cpu: the processor in question.
7060  * @p: the task pointer to set.
7061  *
7062  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7063  * are serviced on a separate stack.  It allows the architecture to switch the
7064  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner.  This function
7065  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7066  * and caller must save the original value of the current task (see
7067  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7068  * re-starting the system.
7069  *
7070  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7071  */
7072 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7073 {
7074         cpu_curr(cpu) = p;
7075 }
7076
7077 #endif