mlx4_core: Support ICM tables in coherent memory
[pandora-kernel.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  */
26
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/module.h>
29 #include <linux/nmi.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/uaccess.h>
32 #include <linux/highmem.h>
33 #include <linux/smp_lock.h>
34 #include <asm/mmu_context.h>
35 #include <linux/interrupt.h>
36 #include <linux/capability.h>
37 #include <linux/completion.h>
38 #include <linux/kernel_stat.h>
39 #include <linux/debug_locks.h>
40 #include <linux/security.h>
41 #include <linux/notifier.h>
42 #include <linux/profile.h>
43 #include <linux/freezer.h>
44 #include <linux/vmalloc.h>
45 #include <linux/blkdev.h>
46 #include <linux/delay.h>
47 #include <linux/smp.h>
48 #include <linux/threads.h>
49 #include <linux/timer.h>
50 #include <linux/rcupdate.h>
51 #include <linux/cpu.h>
52 #include <linux/cpuset.h>
53 #include <linux/percpu.h>
54 #include <linux/kthread.h>
55 #include <linux/seq_file.h>
56 #include <linux/sysctl.h>
57 #include <linux/syscalls.h>
58 #include <linux/times.h>
59 #include <linux/tsacct_kern.h>
60 #include <linux/kprobes.h>
61 #include <linux/delayacct.h>
62 #include <linux/reciprocal_div.h>
63 #include <linux/unistd.h>
64
65 #include <asm/tlb.h>
66
67 /*
68  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
69  * This is default implementation.
70  * Architectures and sub-architectures can override this.
71  */
72 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
73 {
74         return (unsigned long long)jiffies * (1000000000 / HZ);
75 }
76
77 /*
78  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
79  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
80  * and back.
81  */
82 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
83 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
84 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
85
86 /*
87  * 'User priority' is the nice value converted to something we
88  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
89  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
90  */
91 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
92 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
93 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
94
95 /*
96  * Some helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
97  */
98 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((TIME) / (1000000000 / HZ))
99 #define JIFFIES_TO_NS(TIME)     ((TIME) * (1000000000 / HZ))
100
101 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
102 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
103
104 /*
105  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
106  *
107  * Minimum timeslice is 5 msecs (or 1 jiffy, whichever is larger),
108  * default timeslice is 100 msecs, maximum timeslice is 800 msecs.
109  * Timeslices get refilled after they expire.
110  */
111 #define MIN_TIMESLICE           max(5 * HZ / 1000, 1)
112 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
113
114 #ifdef CONFIG_SMP
115 /*
116  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
117  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
118  */
119 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
120 {
121         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
122 }
123
124 /*
125  * Each time a sched group cpu_power is changed,
126  * we must compute its reciprocal value
127  */
128 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
129 {
130         sg->__cpu_power += val;
131         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
132 }
133 #endif
134
135 #define SCALE_PRIO(x, prio) \
136         max(x * (MAX_PRIO - prio) / (MAX_USER_PRIO / 2), MIN_TIMESLICE)
137
138 /*
139  * static_prio_timeslice() scales user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
140  * to time slice values: [800ms ... 100ms ... 5ms]
141  */
142 static unsigned int static_prio_timeslice(int static_prio)
143 {
144         if (static_prio == NICE_TO_PRIO(19))
145                 return 1;
146
147         if (static_prio < NICE_TO_PRIO(0))
148                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE * 4, static_prio);
149         else
150                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE, static_prio);
151 }
152
153 static inline int rt_policy(int policy)
154 {
155         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
156                 return 1;
157         return 0;
158 }
159
160 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
161 {
162         return rt_policy(p->policy);
163 }
164
165 /*
166  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
167  */
168 struct rt_prio_array {
169         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
170         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
171 };
172
173 struct load_stat {
174         struct load_weight load;
175         u64 load_update_start, load_update_last;
176         unsigned long delta_fair, delta_exec, delta_stat;
177 };
178
179 /* CFS-related fields in a runqueue */
180 struct cfs_rq {
181         struct load_weight load;
182         unsigned long nr_running;
183
184         s64 fair_clock;
185         u64 exec_clock;
186         s64 wait_runtime;
187         u64 sleeper_bonus;
188         unsigned long wait_runtime_overruns, wait_runtime_underruns;
189
190         struct rb_root tasks_timeline;
191         struct rb_node *rb_leftmost;
192         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
193 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
194         /* 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
195          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
196          */
197         struct sched_entity *curr;
198         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
199
200         /* leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
201          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
202          * (like users, containers etc.)
203          *
204          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
205          * list is used during load balance.
206          */
207         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* Better name : task_cfs_rq_list? */
208 #endif
209 };
210
211 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
212 struct rt_rq {
213         struct rt_prio_array active;
214         int rt_load_balance_idx;
215         struct list_head *rt_load_balance_head, *rt_load_balance_curr;
216 };
217
218 /*
219  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
220  *
221  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
222  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
223  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
224  */
225 struct rq {
226         spinlock_t lock;        /* runqueue lock */
227
228         /*
229          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
230          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
231          */
232         unsigned long nr_running;
233         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
234         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
235         unsigned char idle_at_tick;
236 #ifdef CONFIG_NO_HZ
237         unsigned char in_nohz_recently;
238 #endif
239         struct load_stat ls;    /* capture load from *all* tasks on this cpu */
240         unsigned long nr_load_updates;
241         u64 nr_switches;
242
243         struct cfs_rq cfs;
244 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
245         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* list of leaf cfs_rq on this cpu */
246 #endif
247         struct rt_rq  rt;
248
249         /*
250          * This is part of a global counter where only the total sum
251          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
252          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
253          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
254          */
255         unsigned long nr_uninterruptible;
256
257         struct task_struct *curr, *idle;
258         unsigned long next_balance;
259         struct mm_struct *prev_mm;
260
261         u64 clock, prev_clock_raw;
262         s64 clock_max_delta;
263
264         unsigned int clock_warps, clock_overflows;
265         u64 idle_clock;
266         unsigned int clock_deep_idle_events;
267         u64 tick_timestamp;
268
269         atomic_t nr_iowait;
270
271 #ifdef CONFIG_SMP
272         struct sched_domain *sd;
273
274         /* For active balancing */
275         int active_balance;
276         int push_cpu;
277         int cpu;                /* cpu of this runqueue */
278
279         struct task_struct *migration_thread;
280         struct list_head migration_queue;
281 #endif
282
283 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
284         /* latency stats */
285         struct sched_info rq_sched_info;
286
287         /* sys_sched_yield() stats */
288         unsigned long yld_exp_empty;
289         unsigned long yld_act_empty;
290         unsigned long yld_both_empty;
291         unsigned long yld_cnt;
292
293         /* schedule() stats */
294         unsigned long sched_switch;
295         unsigned long sched_cnt;
296         unsigned long sched_goidle;
297
298         /* try_to_wake_up() stats */
299         unsigned long ttwu_cnt;
300         unsigned long ttwu_local;
301 #endif
302         struct lock_class_key rq_lock_key;
303 };
304
305 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
306 static DEFINE_MUTEX(sched_hotcpu_mutex);
307
308 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
309 {
310         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
311 }
312
313 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
314 {
315 #ifdef CONFIG_SMP
316         return rq->cpu;
317 #else
318         return 0;
319 #endif
320 }
321
322 /*
323  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
324  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
325  */
326 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
327 {
328         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
329         u64 now = sched_clock();
330         s64 delta = now - prev_raw;
331         u64 clock = rq->clock;
332
333 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
334         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
335 #endif
336         /*
337          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
338          */
339         if (unlikely(delta < 0)) {
340                 clock++;
341                 rq->clock_warps++;
342         } else {
343                 /*
344                  * Catch too large forward jumps too:
345                  */
346                 if (unlikely(clock + delta > rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)) {
347                         if (clock < rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)
348                                 clock = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
349                         else
350                                 clock++;
351                         rq->clock_overflows++;
352                 } else {
353                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
354                                 rq->clock_max_delta = delta;
355                         clock += delta;
356                 }
357         }
358
359         rq->prev_clock_raw = now;
360         rq->clock = clock;
361 }
362
363 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
364 {
365         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
366                 __update_rq_clock(rq);
367 }
368
369 /*
370  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
371  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
372  *
373  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
374  * preempt-disabled sections.
375  */
376 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
377         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
378
379 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
380 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
381 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
382 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
383
384 /*
385  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
386  * clock constructed from sched_clock():
387  */
388 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
389 {
390         unsigned long long now;
391         unsigned long flags;
392         struct rq *rq;
393
394         local_irq_save(flags);
395         rq = cpu_rq(cpu);
396         update_rq_clock(rq);
397         now = rq->clock;
398         local_irq_restore(flags);
399
400         return now;
401 }
402
403 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
404 /* Change a task's ->cfs_rq if it moves across CPUs */
405 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p)
406 {
407         p->se.cfs_rq = &task_rq(p)->cfs;
408 }
409 #else
410 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p)
411 {
412 }
413 #endif
414
415 #ifndef prepare_arch_switch
416 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
417 #endif
418 #ifndef finish_arch_switch
419 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
420 #endif
421
422 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
423 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
424 {
425         return rq->curr == p;
426 }
427
428 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
429 {
430 }
431
432 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
433 {
434 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
435         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
436         rq->lock.owner = current;
437 #endif
438         /*
439          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
440          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
441          * prev into current:
442          */
443         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
444
445         spin_unlock_irq(&rq->lock);
446 }
447
448 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
449 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
450 {
451 #ifdef CONFIG_SMP
452         return p->oncpu;
453 #else
454         return rq->curr == p;
455 #endif
456 }
457
458 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
459 {
460 #ifdef CONFIG_SMP
461         /*
462          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
463          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
464          * here.
465          */
466         next->oncpu = 1;
467 #endif
468 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
469         spin_unlock_irq(&rq->lock);
470 #else
471         spin_unlock(&rq->lock);
472 #endif
473 }
474
475 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
476 {
477 #ifdef CONFIG_SMP
478         /*
479          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
480          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
481          * finished.
482          */
483         smp_wmb();
484         prev->oncpu = 0;
485 #endif
486 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
487         local_irq_enable();
488 #endif
489 }
490 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
491
492 /*
493  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
494  * Must be called interrupts disabled.
495  */
496 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
497         __acquires(rq->lock)
498 {
499         struct rq *rq;
500
501 repeat_lock_task:
502         rq = task_rq(p);
503         spin_lock(&rq->lock);
504         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
505                 spin_unlock(&rq->lock);
506                 goto repeat_lock_task;
507         }
508         return rq;
509 }
510
511 /*
512  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
513  * interrupts.  Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
514  * explicitly disabling preemption.
515  */
516 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
517         __acquires(rq->lock)
518 {
519         struct rq *rq;
520
521 repeat_lock_task:
522         local_irq_save(*flags);
523         rq = task_rq(p);
524         spin_lock(&rq->lock);
525         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
526                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
527                 goto repeat_lock_task;
528         }
529         return rq;
530 }
531
532 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
533         __releases(rq->lock)
534 {
535         spin_unlock(&rq->lock);
536 }
537
538 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
539         __releases(rq->lock)
540 {
541         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
542 }
543
544 /*
545  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
546  */
547 static inline struct rq *this_rq_lock(void)
548         __acquires(rq->lock)
549 {
550         struct rq *rq;
551
552         local_irq_disable();
553         rq = this_rq();
554         spin_lock(&rq->lock);
555
556         return rq;
557 }
558
559 /*
560  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
561  */
562 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
563 {
564         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
565
566         spin_lock(&rq->lock);
567         __update_rq_clock(rq);
568         spin_unlock(&rq->lock);
569         rq->clock_deep_idle_events++;
570 }
571 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
572
573 /*
574  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
575  */
576 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
577 {
578         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
579         u64 now = sched_clock();
580
581         rq->idle_clock += delta_ns;
582         /*
583          * Override the previous timestamp and ignore all
584          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
585          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
586          * rq clock:
587          */
588         spin_lock(&rq->lock);
589         rq->prev_clock_raw = now;
590         rq->clock += delta_ns;
591         spin_unlock(&rq->lock);
592 }
593 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
594
595 /*
596  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
597  *
598  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
599  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
600  * the target CPU.
601  */
602 #ifdef CONFIG_SMP
603
604 #ifndef tsk_is_polling
605 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
606 #endif
607
608 static void resched_task(struct task_struct *p)
609 {
610         int cpu;
611
612         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
613
614         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
615                 return;
616
617         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
618
619         cpu = task_cpu(p);
620         if (cpu == smp_processor_id())
621                 return;
622
623         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
624         smp_mb();
625         if (!tsk_is_polling(p))
626                 smp_send_reschedule(cpu);
627 }
628
629 static void resched_cpu(int cpu)
630 {
631         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
632         unsigned long flags;
633
634         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
635                 return;
636         resched_task(cpu_curr(cpu));
637         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
638 }
639 #else
640 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
641 {
642         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
643         set_tsk_need_resched(p);
644 }
645 #endif
646
647 static u64 div64_likely32(u64 divident, unsigned long divisor)
648 {
649 #if BITS_PER_LONG == 32
650         if (likely(divident <= 0xffffffffULL))
651                 return (u32)divident / divisor;
652         do_div(divident, divisor);
653
654         return divident;
655 #else
656         return divident / divisor;
657 #endif
658 }
659
660 #if BITS_PER_LONG == 32
661 # define WMULT_CONST    (~0UL)
662 #else
663 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
664 #endif
665
666 #define WMULT_SHIFT     32
667
668 /*
669  * Shift right and round:
670  */
671 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
672
673 static unsigned long
674 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
675                 struct load_weight *lw)
676 {
677         u64 tmp;
678
679         if (unlikely(!lw->inv_weight))
680                 lw->inv_weight = (WMULT_CONST - lw->weight/2) / lw->weight + 1;
681
682         tmp = (u64)delta_exec * weight;
683         /*
684          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
685          */
686         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
687                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
688                         WMULT_SHIFT/2);
689         else
690                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
691
692         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
693 }
694
695 static inline unsigned long
696 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
697 {
698         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
699 }
700
701 static void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
702 {
703         lw->weight += inc;
704         lw->inv_weight = 0;
705 }
706
707 static void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
708 {
709         lw->weight -= dec;
710         lw->inv_weight = 0;
711 }
712
713 /*
714  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
715  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
716  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
717  * scheduling class and "nice" value.  For SCHED_NORMAL tasks this is just a
718  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
719  * slice expiry etc.
720  */
721
722 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
723 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
724
725 /*
726  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
727  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
728  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
729  * that remained on nice 0.
730  *
731  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
732  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
733  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
734  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
735  * the relative distance between them is ~25%.)
736  */
737 static const int prio_to_weight[40] = {
738  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
739  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
740  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
741  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
742  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
743  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
744  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
745  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
746 };
747
748 /*
749  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
750  *
751  * In cases where the weight does not change often, we can use the
752  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
753  * into multiplications:
754  */
755 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
756  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
757  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
758  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
759  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
760  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
761  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
762  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
763  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
764 };
765
766 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
767
768 /*
769  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
770  * scheduling classes, without having to expose their internal data
771  * structures to the load-balancing proper:
772  */
773 struct rq_iterator {
774         void *arg;
775         struct task_struct *(*start)(void *);
776         struct task_struct *(*next)(void *);
777 };
778
779 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
780                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
781                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
782                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
783                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
784
785 #include "sched_stats.h"
786 #include "sched_rt.c"
787 #include "sched_fair.c"
788 #include "sched_idletask.c"
789 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
790 # include "sched_debug.c"
791 #endif
792
793 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
794
795 static void __update_curr_load(struct rq *rq, struct load_stat *ls)
796 {
797         if (rq->curr != rq->idle && ls->load.weight) {
798                 ls->delta_exec += ls->delta_stat;
799                 ls->delta_fair += calc_delta_fair(ls->delta_stat, &ls->load);
800                 ls->delta_stat = 0;
801         }
802 }
803
804 /*
805  * Update delta_exec, delta_fair fields for rq.
806  *
807  * delta_fair clock advances at a rate inversely proportional to
808  * total load (rq->ls.load.weight) on the runqueue, while
809  * delta_exec advances at the same rate as wall-clock (provided
810  * cpu is not idle).
811  *
812  * delta_exec / delta_fair is a measure of the (smoothened) load on this
813  * runqueue over any given interval. This (smoothened) load is used
814  * during load balance.
815  *
816  * This function is called /before/ updating rq->ls.load
817  * and when switching tasks.
818  */
819 static void update_curr_load(struct rq *rq)
820 {
821         struct load_stat *ls = &rq->ls;
822         u64 start;
823
824         start = ls->load_update_start;
825         ls->load_update_start = rq->clock;
826         ls->delta_stat += rq->clock - start;
827         /*
828          * Stagger updates to ls->delta_fair. Very frequent updates
829          * can be expensive.
830          */
831         if (ls->delta_stat >= sysctl_sched_stat_granularity)
832                 __update_curr_load(rq, ls);
833 }
834
835 static inline void inc_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
836 {
837         update_curr_load(rq);
838         update_load_add(&rq->ls.load, p->se.load.weight);
839 }
840
841 static inline void dec_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
842 {
843         update_curr_load(rq);
844         update_load_sub(&rq->ls.load, p->se.load.weight);
845 }
846
847 static void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
848 {
849         rq->nr_running++;
850         inc_load(rq, p);
851 }
852
853 static void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
854 {
855         rq->nr_running--;
856         dec_load(rq, p);
857 }
858
859 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
860 {
861         p->se.wait_runtime = 0;
862
863         if (task_has_rt_policy(p)) {
864                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
865                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
866                 return;
867         }
868
869         /*
870          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
871          */
872         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
873                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
874                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
875                 return;
876         }
877
878         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
879         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
880 }
881
882 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
883 {
884         sched_info_queued(p);
885         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
886         p->se.on_rq = 1;
887 }
888
889 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
890 {
891         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
892         p->se.on_rq = 0;
893 }
894
895 /*
896  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
897  */
898 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
899 {
900         return p->static_prio;
901 }
902
903 /*
904  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
905  * without taking RT-inheritance into account. Might be
906  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
907  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
908  * estimator recalculates.
909  */
910 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
911 {
912         int prio;
913
914         if (task_has_rt_policy(p))
915                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
916         else
917                 prio = __normal_prio(p);
918         return prio;
919 }
920
921 /*
922  * Calculate the current priority, i.e. the priority
923  * taken into account by the scheduler. This value might
924  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
925  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
926  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
927  */
928 static int effective_prio(struct task_struct *p)
929 {
930         p->normal_prio = normal_prio(p);
931         /*
932          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
933          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
934          * to the normal priority:
935          */
936         if (!rt_prio(p->prio))
937                 return p->normal_prio;
938         return p->prio;
939 }
940
941 /*
942  * activate_task - move a task to the runqueue.
943  */
944 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
945 {
946         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
947                 rq->nr_uninterruptible--;
948
949         enqueue_task(rq, p, wakeup);
950         inc_nr_running(p, rq);
951 }
952
953 /*
954  * activate_idle_task - move idle task to the _front_ of runqueue.
955  */
956 static inline void activate_idle_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
957 {
958         update_rq_clock(rq);
959
960         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
961                 rq->nr_uninterruptible--;
962
963         enqueue_task(rq, p, 0);
964         inc_nr_running(p, rq);
965 }
966
967 /*
968  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
969  */
970 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
971 {
972         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
973                 rq->nr_uninterruptible++;
974
975         dequeue_task(rq, p, sleep);
976         dec_nr_running(p, rq);
977 }
978
979 /**
980  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
981  * @p: the task in question.
982  */
983 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
984 {
985         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
986 }
987
988 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
989 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
990 {
991         return cpu_rq(cpu)->ls.load.weight;
992 }
993
994 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
995 {
996 #ifdef CONFIG_SMP
997         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
998         set_task_cfs_rq(p);
999 #endif
1000 }
1001
1002 #ifdef CONFIG_SMP
1003
1004 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1005 {
1006         int old_cpu = task_cpu(p);
1007         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1008         u64 clock_offset, fair_clock_offset;
1009
1010         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1011         fair_clock_offset = old_rq->cfs.fair_clock - new_rq->cfs.fair_clock;
1012
1013         if (p->se.wait_start_fair)
1014                 p->se.wait_start_fair -= fair_clock_offset;
1015         if (p->se.sleep_start_fair)
1016                 p->se.sleep_start_fair -= fair_clock_offset;
1017
1018 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1019         if (p->se.wait_start)
1020                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1021         if (p->se.sleep_start)
1022                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1023         if (p->se.block_start)
1024                 p->se.block_start -= clock_offset;
1025 #endif
1026
1027         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1028 }
1029
1030 struct migration_req {
1031         struct list_head list;
1032
1033         struct task_struct *task;
1034         int dest_cpu;
1035
1036         struct completion done;
1037 };
1038
1039 /*
1040  * The task's runqueue lock must be held.
1041  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1042  */
1043 static int
1044 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1045 {
1046         struct rq *rq = task_rq(p);
1047
1048         /*
1049          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1050          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1051          */
1052         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1053                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1054                 return 0;
1055         }
1056
1057         init_completion(&req->done);
1058         req->task = p;
1059         req->dest_cpu = dest_cpu;
1060         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1061
1062         return 1;
1063 }
1064
1065 /*
1066  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1067  *
1068  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1069  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1070  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1071  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1072  * waiting to become inactive.
1073  */
1074 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1075 {
1076         unsigned long flags;
1077         int running, on_rq;
1078         struct rq *rq;
1079
1080 repeat:
1081         /*
1082          * We do the initial early heuristics without holding
1083          * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1084          * the runqueue lock when things look like they will
1085          * work out!
1086          */
1087         rq = task_rq(p);
1088
1089         /*
1090          * If the task is actively running on another CPU
1091          * still, just relax and busy-wait without holding
1092          * any locks.
1093          *
1094          * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1095          * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1096          * But we don't care, since "task_running()" will
1097          * return false if the runqueue has changed and p
1098          * is actually now running somewhere else!
1099          */
1100         while (task_running(rq, p))
1101                 cpu_relax();
1102
1103         /*
1104          * Ok, time to look more closely! We need the rq
1105          * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1106          * just go back and repeat.
1107          */
1108         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1109         running = task_running(rq, p);
1110         on_rq = p->se.on_rq;
1111         task_rq_unlock(rq, &flags);
1112
1113         /*
1114          * Was it really running after all now that we
1115          * checked with the proper locks actually held?
1116          *
1117          * Oops. Go back and try again..
1118          */
1119         if (unlikely(running)) {
1120                 cpu_relax();
1121                 goto repeat;
1122         }
1123
1124         /*
1125          * It's not enough that it's not actively running,
1126          * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1127          * preempted!
1128          *
1129          * So if it wa still runnable (but just not actively
1130          * running right now), it's preempted, and we should
1131          * yield - it could be a while.
1132          */
1133         if (unlikely(on_rq)) {
1134                 yield();
1135                 goto repeat;
1136         }
1137
1138         /*
1139          * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1140          * runnable, which means that it will never become
1141          * running in the future either. We're all done!
1142          */
1143 }
1144
1145 /***
1146  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1147  * @p: the to-be-kicked thread
1148  *
1149  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1150  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1151  *
1152  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1153  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1154  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1155  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1156  * achieved as well.
1157  */
1158 void kick_process(struct task_struct *p)
1159 {
1160         int cpu;
1161
1162         preempt_disable();
1163         cpu = task_cpu(p);
1164         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1165                 smp_send_reschedule(cpu);
1166         preempt_enable();
1167 }
1168
1169 /*
1170  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1171  * according to the scheduling class and "nice" value.
1172  *
1173  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1174  * balance conservatively.
1175  */
1176 static inline unsigned long source_load(int cpu, int type)
1177 {
1178         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1179         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1180
1181         if (type == 0)
1182                 return total;
1183
1184         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1185 }
1186
1187 /*
1188  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1189  * according to the scheduling class and "nice" value.
1190  */
1191 static inline unsigned long target_load(int cpu, int type)
1192 {
1193         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1194         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1195
1196         if (type == 0)
1197                 return total;
1198
1199         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1200 }
1201
1202 /*
1203  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1204  */
1205 static inline unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1206 {
1207         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1208         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1209         unsigned long n = rq->nr_running;
1210
1211         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1212 }
1213
1214 /*
1215  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1216  * domain.
1217  */
1218 static struct sched_group *
1219 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1220 {
1221         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1222         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1223         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1224         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1225
1226         do {
1227                 unsigned long load, avg_load;
1228                 int local_group;
1229                 int i;
1230
1231                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1232                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1233                         goto nextgroup;
1234
1235                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1236
1237                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1238                 avg_load = 0;
1239
1240                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1241                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1242                         if (local_group)
1243                                 load = source_load(i, load_idx);
1244                         else
1245                                 load = target_load(i, load_idx);
1246
1247                         avg_load += load;
1248                 }
1249
1250                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1251                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1252                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1253
1254                 if (local_group) {
1255                         this_load = avg_load;
1256                         this = group;
1257                 } else if (avg_load < min_load) {
1258                         min_load = avg_load;
1259                         idlest = group;
1260                 }
1261 nextgroup:
1262                 group = group->next;
1263         } while (group != sd->groups);
1264
1265         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1266                 return NULL;
1267         return idlest;
1268 }
1269
1270 /*
1271  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1272  */
1273 static int
1274 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1275 {
1276         cpumask_t tmp;
1277         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1278         int idlest = -1;
1279         int i;
1280
1281         /* Traverse only the allowed CPUs */
1282         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1283
1284         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1285                 load = weighted_cpuload(i);
1286
1287                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1288                         min_load = load;
1289                         idlest = i;
1290                 }
1291         }
1292
1293         return idlest;
1294 }
1295
1296 /*
1297  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1298  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1299  * SD_BALANCE_EXEC.
1300  *
1301  * Balance, ie. select the least loaded group.
1302  *
1303  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1304  *
1305  * preempt must be disabled.
1306  */
1307 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1308 {
1309         struct task_struct *t = current;
1310         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1311
1312         for_each_domain(cpu, tmp) {
1313                 /*
1314                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1315                  */
1316                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1317                         break;
1318                 if (tmp->flags & flag)
1319                         sd = tmp;
1320         }
1321
1322         while (sd) {
1323                 cpumask_t span;
1324                 struct sched_group *group;
1325                 int new_cpu, weight;
1326
1327                 if (!(sd->flags & flag)) {
1328                         sd = sd->child;
1329                         continue;
1330                 }
1331
1332                 span = sd->span;
1333                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1334                 if (!group) {
1335                         sd = sd->child;
1336                         continue;
1337                 }
1338
1339                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1340                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1341                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1342                         sd = sd->child;
1343                         continue;
1344                 }
1345
1346                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1347                 cpu = new_cpu;
1348                 sd = NULL;
1349                 weight = cpus_weight(span);
1350                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1351                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1352                                 break;
1353                         if (tmp->flags & flag)
1354                                 sd = tmp;
1355                 }
1356                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1357         }
1358
1359         return cpu;
1360 }
1361
1362 #endif /* CONFIG_SMP */
1363
1364 /*
1365  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1366  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1367  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1368  * so we always favor a closer, idle cpu.
1369  *
1370  * Returns the CPU we should wake onto.
1371  */
1372 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1373 static int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1374 {
1375         cpumask_t tmp;
1376         struct sched_domain *sd;
1377         int i;
1378
1379         /*
1380          * If it is idle, then it is the best cpu to run this task.
1381          *
1382          * This cpu is also the best, if it has more than one task already.
1383          * Siblings must be also busy(in most cases) as they didn't already
1384          * pickup the extra load from this cpu and hence we need not check
1385          * sibling runqueue info. This will avoid the checks and cache miss
1386          * penalities associated with that.
1387          */
1388         if (idle_cpu(cpu) || cpu_rq(cpu)->nr_running > 1)
1389                 return cpu;
1390
1391         for_each_domain(cpu, sd) {
1392                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
1393                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
1394                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1395                                 if (idle_cpu(i))
1396                                         return i;
1397                         }
1398                 } else {
1399                         break;
1400                 }
1401         }
1402         return cpu;
1403 }
1404 #else
1405 static inline int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1406 {
1407         return cpu;
1408 }
1409 #endif
1410
1411 /***
1412  * try_to_wake_up - wake up a thread
1413  * @p: the to-be-woken-up thread
1414  * @state: the mask of task states that can be woken
1415  * @sync: do a synchronous wakeup?
1416  *
1417  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1418  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1419  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1420  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1421  * runnable without the overhead of this.
1422  *
1423  * returns failure only if the task is already active.
1424  */
1425 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1426 {
1427         int cpu, this_cpu, success = 0;
1428         unsigned long flags;
1429         long old_state;
1430         struct rq *rq;
1431 #ifdef CONFIG_SMP
1432         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1433         unsigned long load, this_load;
1434         int new_cpu;
1435 #endif
1436
1437         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1438         old_state = p->state;
1439         if (!(old_state & state))
1440                 goto out;
1441
1442         if (p->se.on_rq)
1443                 goto out_running;
1444
1445         cpu = task_cpu(p);
1446         this_cpu = smp_processor_id();
1447
1448 #ifdef CONFIG_SMP
1449         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1450                 goto out_activate;
1451
1452         new_cpu = cpu;
1453
1454         schedstat_inc(rq, ttwu_cnt);
1455         if (cpu == this_cpu) {
1456                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1457                 goto out_set_cpu;
1458         }
1459
1460         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1461                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1462                         schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1463                         this_sd = sd;
1464                         break;
1465                 }
1466         }
1467
1468         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
1469                 goto out_set_cpu;
1470
1471         /*
1472          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1473          */
1474         if (this_sd) {
1475                 int idx = this_sd->wake_idx;
1476                 unsigned int imbalance;
1477
1478                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1479
1480                 load = source_load(cpu, idx);
1481                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
1482
1483                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
1484
1485                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1486                         unsigned long tl = this_load;
1487                         unsigned long tl_per_task;
1488
1489                         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1490
1491                         /*
1492                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1493                          * effect of the currently running task from the load
1494                          * of the current CPU:
1495                          */
1496                         if (sync)
1497                                 tl -= current->se.load.weight;
1498
1499                         if ((tl <= load &&
1500                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1501                                100*(tl + p->se.load.weight) <= imbalance*load) {
1502                                 /*
1503                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1504                                  * p is cache cold in this domain, and
1505                                  * there is no bad imbalance.
1506                                  */
1507                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1508                                 goto out_set_cpu;
1509                         }
1510                 }
1511
1512                 /*
1513                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1514                  * limit is reached.
1515                  */
1516                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1517                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1518                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1519                                 goto out_set_cpu;
1520                         }
1521                 }
1522         }
1523
1524         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1525 out_set_cpu:
1526         new_cpu = wake_idle(new_cpu, p);
1527         if (new_cpu != cpu) {
1528                 set_task_cpu(p, new_cpu);
1529                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1530                 /* might preempt at this point */
1531                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1532                 old_state = p->state;
1533                 if (!(old_state & state))
1534                         goto out;
1535                 if (p->se.on_rq)
1536                         goto out_running;
1537
1538                 this_cpu = smp_processor_id();
1539                 cpu = task_cpu(p);
1540         }
1541
1542 out_activate:
1543 #endif /* CONFIG_SMP */
1544         update_rq_clock(rq);
1545         activate_task(rq, p, 1);
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                 check_preempt_curr(rq, p);
1556         success = 1;
1557
1558 out_running:
1559         p->state = TASK_RUNNING;
1560 out:
1561         task_rq_unlock(rq, &flags);
1562
1563         return success;
1564 }
1565
1566 int fastcall wake_up_process(struct task_struct *p)
1567 {
1568         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1569                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1570 }
1571 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1572
1573 int fastcall wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1574 {
1575         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1576 }
1577
1578 /*
1579  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1580  * p is forked by current.
1581  *
1582  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1583  */
1584 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1585 {
1586         p->se.wait_start_fair           = 0;
1587         p->se.exec_start                = 0;
1588         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1589         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1590         p->se.delta_exec                = 0;
1591         p->se.delta_fair_run            = 0;
1592         p->se.delta_fair_sleep          = 0;
1593         p->se.wait_runtime              = 0;
1594         p->se.sleep_start_fair          = 0;
1595
1596 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1597         p->se.wait_start                = 0;
1598         p->se.sum_wait_runtime          = 0;
1599         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
1600         p->se.sleep_start               = 0;
1601         p->se.block_start               = 0;
1602         p->se.sleep_max                 = 0;
1603         p->se.block_max                 = 0;
1604         p->se.exec_max                  = 0;
1605         p->se.wait_max                  = 0;
1606         p->se.wait_runtime_overruns     = 0;
1607         p->se.wait_runtime_underruns    = 0;
1608 #endif
1609
1610         INIT_LIST_HEAD(&p->run_list);
1611         p->se.on_rq = 0;
1612
1613 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1614         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1615 #endif
1616
1617         /*
1618          * We mark the process as running here, but have not actually
1619          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1620          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1621          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1622          */
1623         p->state = TASK_RUNNING;
1624 }
1625
1626 /*
1627  * fork()/clone()-time setup:
1628  */
1629 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1630 {
1631         int cpu = get_cpu();
1632
1633         __sched_fork(p);
1634
1635 #ifdef CONFIG_SMP
1636         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1637 #endif
1638         __set_task_cpu(p, cpu);
1639
1640         /*
1641          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1642          */
1643         p->prio = current->normal_prio;
1644
1645 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1646         if (likely(sched_info_on()))
1647                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1648 #endif
1649 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1650         p->oncpu = 0;
1651 #endif
1652 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1653         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1654         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1655 #endif
1656         put_cpu();
1657 }
1658
1659 /*
1660  * After fork, child runs first. (default) If set to 0 then
1661  * parent will (try to) run first.
1662  */
1663 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_child_runs_first = 1;
1664
1665 /*
1666  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1667  *
1668  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1669  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1670  * on the runqueue and wakes it.
1671  */
1672 void fastcall wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1673 {
1674         unsigned long flags;
1675         struct rq *rq;
1676         int this_cpu;
1677
1678         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1679         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1680         this_cpu = smp_processor_id(); /* parent's CPU */
1681         update_rq_clock(rq);
1682
1683         p->prio = effective_prio(p);
1684
1685         if (rt_prio(p->prio))
1686                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1687         else
1688                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1689
1690         if (!p->sched_class->task_new || !sysctl_sched_child_runs_first ||
1691                         (clone_flags & CLONE_VM) || task_cpu(p) != this_cpu ||
1692                         !current->se.on_rq) {
1693
1694                 activate_task(rq, p, 0);
1695         } else {
1696                 /*
1697                  * Let the scheduling class do new task startup
1698                  * management (if any):
1699                  */
1700                 p->sched_class->task_new(rq, p);
1701                 inc_nr_running(p, rq);
1702         }
1703         check_preempt_curr(rq, p);
1704         task_rq_unlock(rq, &flags);
1705 }
1706
1707 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1708
1709 /**
1710  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
1711  * @notifier: notifier struct to register
1712  */
1713 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1714 {
1715         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1716 }
1717 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1718
1719 /**
1720  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1721  * @notifier: notifier struct to unregister
1722  *
1723  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1724  */
1725 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1726 {
1727         hlist_del(&notifier->link);
1728 }
1729 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1730
1731 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1732 {
1733         struct preempt_notifier *notifier;
1734         struct hlist_node *node;
1735
1736         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1737                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1738 }
1739
1740 static void
1741 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1742                                  struct task_struct *next)
1743 {
1744         struct preempt_notifier *notifier;
1745         struct hlist_node *node;
1746
1747         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1748                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1749 }
1750
1751 #else
1752
1753 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1754 {
1755 }
1756
1757 static void
1758 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1759                                  struct task_struct *next)
1760 {
1761 }
1762
1763 #endif
1764
1765 /**
1766  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1767  * @rq: the runqueue preparing to switch
1768  * @prev: the current task that is being switched out
1769  * @next: the task we are going to switch to.
1770  *
1771  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1772  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1773  * switch.
1774  *
1775  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1776  * hooks.
1777  */
1778 static inline void
1779 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1780                     struct task_struct *next)
1781 {
1782         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1783         prepare_lock_switch(rq, next);
1784         prepare_arch_switch(next);
1785 }
1786
1787 /**
1788  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1789  * @rq: runqueue associated with task-switch
1790  * @prev: the thread we just switched away from.
1791  *
1792  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1793  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1794  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1795  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1796  *
1797  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1798  * so, we finish that here outside of the runqueue lock.  (Doing it
1799  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1800  * details.)
1801  */
1802 static inline void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1803         __releases(rq->lock)
1804 {
1805         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1806         long prev_state;
1807
1808         rq->prev_mm = NULL;
1809
1810         /*
1811          * A task struct has one reference for the use as "current".
1812          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1813          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1814          * the scheduled task must drop that reference.
1815          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1816          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1817          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1818          * be dropped twice.
1819          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1820          */
1821         prev_state = prev->state;
1822         finish_arch_switch(prev);
1823         finish_lock_switch(rq, prev);
1824         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1825         if (mm)
1826                 mmdrop(mm);
1827         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1828                 /*
1829                  * Remove function-return probe instances associated with this
1830                  * task and put them back on the free list.
1831                  */
1832                 kprobe_flush_task(prev);
1833                 put_task_struct(prev);
1834         }
1835 }
1836
1837 /**
1838  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1839  * @prev: the thread we just switched away from.
1840  */
1841 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1842         __releases(rq->lock)
1843 {
1844         struct rq *rq = this_rq();
1845
1846         finish_task_switch(rq, prev);
1847 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1848         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1849         preempt_enable();
1850 #endif
1851         if (current->set_child_tid)
1852                 put_user(current->pid, current->set_child_tid);
1853 }
1854
1855 /*
1856  * context_switch - switch to the new MM and the new
1857  * thread's register state.
1858  */
1859 static inline void
1860 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1861                struct task_struct *next)
1862 {
1863         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1864
1865         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1866         mm = next->mm;
1867         oldmm = prev->active_mm;
1868         /*
1869          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1870          * combine the page table reload and the switch backend into
1871          * one hypercall.
1872          */
1873         arch_enter_lazy_cpu_mode();
1874
1875         if (unlikely(!mm)) {
1876                 next->active_mm = oldmm;
1877                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1878                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1879         } else
1880                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1881
1882         if (unlikely(!prev->mm)) {
1883                 prev->active_mm = NULL;
1884                 rq->prev_mm = oldmm;
1885         }
1886         /*
1887          * Since the runqueue lock will be released by the next
1888          * task (which is an invalid locking op but in the case
1889          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1890          * do an early lockdep release here:
1891          */
1892 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1893         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1894 #endif
1895
1896         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1897         switch_to(prev, next, prev);
1898
1899         barrier();
1900         /*
1901          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
1902          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
1903          * frame will be invalid.
1904          */
1905         finish_task_switch(this_rq(), prev);
1906 }
1907
1908 /*
1909  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1910  *
1911  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1912  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1913  * number of context switches performed since bootup.
1914  */
1915 unsigned long nr_running(void)
1916 {
1917         unsigned long i, sum = 0;
1918
1919         for_each_online_cpu(i)
1920                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1921
1922         return sum;
1923 }
1924
1925 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1926 {
1927         unsigned long i, sum = 0;
1928
1929         for_each_possible_cpu(i)
1930                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1931
1932         /*
1933          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1934          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1935          */
1936         if (unlikely((long)sum < 0))
1937                 sum = 0;
1938
1939         return sum;
1940 }
1941
1942 unsigned long long nr_context_switches(void)
1943 {
1944         int i;
1945         unsigned long long sum = 0;
1946
1947         for_each_possible_cpu(i)
1948                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1949
1950         return sum;
1951 }
1952
1953 unsigned long nr_iowait(void)
1954 {
1955         unsigned long i, sum = 0;
1956
1957         for_each_possible_cpu(i)
1958                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1959
1960         return sum;
1961 }
1962
1963 unsigned long nr_active(void)
1964 {
1965         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
1966
1967         for_each_online_cpu(i) {
1968                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
1969                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1970         }
1971
1972         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
1973                 uninterruptible = 0;
1974
1975         return running + uninterruptible;
1976 }
1977
1978 /*
1979  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
1980  * scheduler tick (TICK_NSEC).
1981  */
1982 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
1983 {
1984         u64 fair_delta64, exec_delta64, idle_delta64, sample_interval64, tmp64;
1985         unsigned long total_load = this_rq->ls.load.weight;
1986         unsigned long this_load =  total_load;
1987         struct load_stat *ls = &this_rq->ls;
1988         int i, scale;
1989
1990         this_rq->nr_load_updates++;
1991         if (unlikely(!(sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_PRECISE_CPU_LOAD)))
1992                 goto do_avg;
1993
1994         /* Update delta_fair/delta_exec fields first */
1995         update_curr_load(this_rq);
1996
1997         fair_delta64 = ls->delta_fair + 1;
1998         ls->delta_fair = 0;
1999
2000         exec_delta64 = ls->delta_exec + 1;
2001         ls->delta_exec = 0;
2002
2003         sample_interval64 = this_rq->clock - ls->load_update_last;
2004         ls->load_update_last = this_rq->clock;
2005
2006         if ((s64)sample_interval64 < (s64)TICK_NSEC)
2007                 sample_interval64 = TICK_NSEC;
2008
2009         if (exec_delta64 > sample_interval64)
2010                 exec_delta64 = sample_interval64;
2011
2012         idle_delta64 = sample_interval64 - exec_delta64;
2013
2014         tmp64 = div64_64(SCHED_LOAD_SCALE * exec_delta64, fair_delta64);
2015         tmp64 = div64_64(tmp64 * exec_delta64, sample_interval64);
2016
2017         this_load = (unsigned long)tmp64;
2018
2019 do_avg:
2020
2021         /* Update our load: */
2022         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2023                 unsigned long old_load, new_load;
2024
2025                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2026
2027                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2028                 new_load = this_load;
2029
2030                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2031         }
2032 }
2033
2034 #ifdef CONFIG_SMP
2035
2036 /*
2037  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2038  *
2039  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2040  * you need to do so manually before calling.
2041  */
2042 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2043         __acquires(rq1->lock)
2044         __acquires(rq2->lock)
2045 {
2046         BUG_ON(!irqs_disabled());
2047         if (rq1 == rq2) {
2048                 spin_lock(&rq1->lock);
2049                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2050         } else {
2051                 if (rq1 < rq2) {
2052                         spin_lock(&rq1->lock);
2053                         spin_lock(&rq2->lock);
2054                 } else {
2055                         spin_lock(&rq2->lock);
2056                         spin_lock(&rq1->lock);
2057                 }
2058         }
2059         update_rq_clock(rq1);
2060         update_rq_clock(rq2);
2061 }
2062
2063 /*
2064  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2065  *
2066  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2067  * you need to do so manually after calling.
2068  */
2069 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2070         __releases(rq1->lock)
2071         __releases(rq2->lock)
2072 {
2073         spin_unlock(&rq1->lock);
2074         if (rq1 != rq2)
2075                 spin_unlock(&rq2->lock);
2076         else
2077                 __release(rq2->lock);
2078 }
2079
2080 /*
2081  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2082  */
2083 static void double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2084         __releases(this_rq->lock)
2085         __acquires(busiest->lock)
2086         __acquires(this_rq->lock)
2087 {
2088         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2089                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2090                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2091                 BUG_ON(1);
2092         }
2093         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2094                 if (busiest < this_rq) {
2095                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2096                         spin_lock(&busiest->lock);
2097                         spin_lock(&this_rq->lock);
2098                 } else
2099                         spin_lock(&busiest->lock);
2100         }
2101 }
2102
2103 /*
2104  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2105  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2106  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu.  Then
2107  * the cpu_allowed mask is restored.
2108  */
2109 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2110 {
2111         struct migration_req req;
2112         unsigned long flags;
2113         struct rq *rq;
2114
2115         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2116         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2117             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2118                 goto out;
2119
2120         /* force the process onto the specified CPU */
2121         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2122                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2123                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2124
2125                 get_task_struct(mt);
2126                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2127                 wake_up_process(mt);
2128                 put_task_struct(mt);
2129                 wait_for_completion(&req.done);
2130
2131                 return;
2132         }
2133 out:
2134         task_rq_unlock(rq, &flags);
2135 }
2136
2137 /*
2138  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2139  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2140  */
2141 void sched_exec(void)
2142 {
2143         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2144         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2145         put_cpu();
2146         if (new_cpu != this_cpu)
2147                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2148 }
2149
2150 /*
2151  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2152  * Both runqueues must be locked.
2153  */
2154 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2155                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2156 {
2157         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2158         set_task_cpu(p, this_cpu);
2159         activate_task(this_rq, p, 0);
2160         /*
2161          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2162          * to be always true for them.
2163          */
2164         check_preempt_curr(this_rq, p);
2165 }
2166
2167 /*
2168  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2169  */
2170 static
2171 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2172                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2173                      int *all_pinned)
2174 {
2175         /*
2176          * We do not migrate tasks that are:
2177          * 1) running (obviously), or
2178          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2179          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2180          */
2181         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed))
2182                 return 0;
2183         *all_pinned = 0;
2184
2185         if (task_running(rq, p))
2186                 return 0;
2187
2188         return 1;
2189 }
2190
2191 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2192                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
2193                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2194                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
2195                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2196 {
2197         int pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2198         struct task_struct *p;
2199         long rem_load_move = max_load_move;
2200
2201         if (max_nr_move == 0 || max_load_move == 0)
2202                 goto out;
2203
2204         pinned = 1;
2205
2206         /*
2207          * Start the load-balancing iterator:
2208          */
2209         p = iterator->start(iterator->arg);
2210 next:
2211         if (!p)
2212                 goto out;
2213         /*
2214          * To help distribute high priority tasks accross CPUs we don't
2215          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2216          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2217          */
2218         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2219                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2220         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2221             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2222                 p = iterator->next(iterator->arg);
2223                 goto next;
2224         }
2225
2226         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2227         pulled++;
2228         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2229
2230         /*
2231          * We only want to steal up to the prescribed number of tasks
2232          * and the prescribed amount of weighted load.
2233          */
2234         if (pulled < max_nr_move && rem_load_move > 0) {
2235                 if (p->prio < *this_best_prio)
2236                         *this_best_prio = p->prio;
2237                 p = iterator->next(iterator->arg);
2238                 goto next;
2239         }
2240 out:
2241         /*
2242          * Right now, this is the only place pull_task() is called,
2243          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2244          * inside pull_task().
2245          */
2246         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2247
2248         if (all_pinned)
2249                 *all_pinned = pinned;
2250         *load_moved = max_load_move - rem_load_move;
2251         return pulled;
2252 }
2253
2254 /*
2255  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2256  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2257  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2258  *
2259  * Called with both runqueues locked.
2260  */
2261 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2262                       unsigned long max_load_move,
2263                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2264                       int *all_pinned)
2265 {
2266         struct sched_class *class = sched_class_highest;
2267         unsigned long total_load_moved = 0;
2268         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2269
2270         do {
2271                 total_load_moved +=
2272                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2273                                 ULONG_MAX, max_load_move - total_load_moved,
2274                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2275                 class = class->next;
2276         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2277
2278         return total_load_moved > 0;
2279 }
2280
2281 /*
2282  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2283  * part of active balancing operations within "domain".
2284  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2285  *
2286  * Called with both runqueues locked.
2287  */
2288 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2289                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2290 {
2291         struct sched_class *class;
2292         int this_best_prio = MAX_PRIO;
2293
2294         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2295                 if (class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2296                                         1, ULONG_MAX, sd, idle, NULL,
2297                                         &this_best_prio))
2298                         return 1;
2299
2300         return 0;
2301 }
2302
2303 /*
2304  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2305  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2306  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2307  */
2308 static struct sched_group *
2309 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2310                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2311                    int *sd_idle, cpumask_t *cpus, int *balance)
2312 {
2313         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2314         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2315         unsigned long max_pull;
2316         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2317         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2318         int load_idx;
2319 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2320         int power_savings_balance = 1;
2321         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2322         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2323         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2324 #endif
2325
2326         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2327         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2328         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2329         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2330                 load_idx = sd->busy_idx;
2331         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2332                 load_idx = sd->newidle_idx;
2333         else
2334                 load_idx = sd->idle_idx;
2335
2336         do {
2337                 unsigned long load, group_capacity;
2338                 int local_group;
2339                 int i;
2340                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2341                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2342
2343                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2344
2345                 if (local_group)
2346                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2347
2348                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2349                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2350
2351                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2352                         struct rq *rq;
2353
2354                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2355                                 continue;
2356
2357                         rq = cpu_rq(i);
2358
2359                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2360                                 *sd_idle = 0;
2361
2362                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2363                         if (local_group) {
2364                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2365                                         first_idle_cpu = 1;
2366                                         balance_cpu = i;
2367                                 }
2368
2369                                 load = target_load(i, load_idx);
2370                         } else
2371                                 load = source_load(i, load_idx);
2372
2373                         avg_load += load;
2374                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2375                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2376                 }
2377
2378                 /*
2379                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2380                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2381                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2382                  * to do the newly idle load balance.
2383                  */
2384                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2385                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2386                         *balance = 0;
2387                         goto ret;
2388                 }
2389
2390                 total_load += avg_load;
2391                 total_pwr += group->__cpu_power;
2392
2393                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2394                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2395                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2396
2397                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2398
2399                 if (local_group) {
2400                         this_load = avg_load;
2401                         this = group;
2402                         this_nr_running = sum_nr_running;
2403                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2404                 } else if (avg_load > max_load &&
2405                            sum_nr_running > group_capacity) {
2406                         max_load = avg_load;
2407                         busiest = group;
2408                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2409                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2410                 }
2411
2412 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2413                 /*
2414                  * Busy processors will not participate in power savings
2415                  * balance.
2416                  */
2417                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2418                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2419                         goto group_next;
2420
2421                 /*
2422                  * If the local group is idle or completely loaded
2423                  * no need to do power savings balance at this domain
2424                  */
2425                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2426                                     !this_nr_running))
2427                         power_savings_balance = 0;
2428
2429                 /*
2430                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2431                  * don't include that group in power savings calculations
2432                  */
2433                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2434                     || !sum_nr_running)
2435                         goto group_next;
2436
2437                 /*
2438                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2439                  * This is the group from where we need to pick up the load
2440                  * for saving power
2441                  */
2442                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2443                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2444                      first_cpu(group->cpumask) <
2445                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2446                         group_min = group;
2447                         min_nr_running = sum_nr_running;
2448                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2449                                                 sum_nr_running;
2450                 }
2451
2452                 /*
2453                  * Calculate the group which is almost near its
2454                  * capacity but still has some space to pick up some load
2455                  * from other group and save more power
2456                  */
2457                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2458                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2459                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2460                              first_cpu(group->cpumask) >
2461                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2462                                 group_leader = group;
2463                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2464                         }
2465                 }
2466 group_next:
2467 #endif
2468                 group = group->next;
2469         } while (group != sd->groups);
2470
2471         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2472                 goto out_balanced;
2473
2474         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2475
2476         if (this_load >= avg_load ||
2477                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2478                 goto out_balanced;
2479
2480         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2481         /*
2482          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2483          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2484          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2485          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2486          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2487          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2488          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2489          * by pulling tasks to us.  Be careful of negative numbers as they'll
2490          * appear as very large values with unsigned longs.
2491          */
2492         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2493                 goto out_balanced;
2494
2495         /*
2496          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2497          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2498          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2499          */
2500         if (max_load < avg_load) {
2501                 *imbalance = 0;
2502                 goto small_imbalance;
2503         }
2504
2505         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2506         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2507
2508         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2509         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2510                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2511                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2512
2513         /*
2514          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2515          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2516          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2517          * moved
2518          */
2519         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2520                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2521                 unsigned int imbn;
2522
2523 small_imbalance:
2524                 pwr_move = pwr_now = 0;
2525                 imbn = 2;
2526                 if (this_nr_running) {
2527                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2528                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2529                                 imbn = 1;
2530                 } else
2531                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2532
2533                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
2534                                         busiest_load_per_task * imbn) {
2535                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2536                         return busiest;
2537                 }
2538
2539                 /*
2540                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2541                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2542                  * moving them.
2543                  */
2544
2545                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2546                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2547                 pwr_now += this->__cpu_power *
2548                                 min(this_load_per_task, this_load);
2549                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2550
2551                 /* Amount of load we'd subtract */
2552                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2553                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2554                 if (max_load > tmp)
2555                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2556                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2557
2558                 /* Amount of load we'd add */
2559                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2560                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2561                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2562                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2563                 else
2564                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2565                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2566                 pwr_move += this->__cpu_power *
2567                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2568                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2569
2570                 /* Move if we gain throughput */
2571                 if (pwr_move > pwr_now)
2572                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2573         }
2574
2575         return busiest;
2576
2577 out_balanced:
2578 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2579         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2580                 goto ret;
2581
2582         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2583                 *imbalance = min_load_per_task;
2584                 return group_min;
2585         }
2586 #endif
2587 ret:
2588         *imbalance = 0;
2589         return NULL;
2590 }
2591
2592 /*
2593  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2594  */
2595 static struct rq *
2596 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
2597                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2598 {
2599         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2600         unsigned long max_load = 0;
2601         int i;
2602
2603         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2604                 unsigned long wl;
2605
2606                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2607                         continue;
2608
2609                 rq = cpu_rq(i);
2610                 wl = weighted_cpuload(i);
2611
2612                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
2613                         continue;
2614
2615                 if (wl > max_load) {
2616                         max_load = wl;
2617                         busiest = rq;
2618                 }
2619         }
2620
2621         return busiest;
2622 }
2623
2624 /*
2625  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2626  * so long as it is large enough.
2627  */
2628 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2629
2630 /*
2631  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2632  * tasks if there is an imbalance.
2633  */
2634 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2635                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2636                         int *balance)
2637 {
2638         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2639         struct sched_group *group;
2640         unsigned long imbalance;
2641         struct rq *busiest;
2642         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2643         unsigned long flags;
2644
2645         /*
2646          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2647          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2648          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
2649          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2650          */
2651         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2652             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2653                 sd_idle = 1;
2654
2655         schedstat_inc(sd, lb_cnt[idle]);
2656
2657 redo:
2658         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
2659                                    &cpus, balance);
2660
2661         if (*balance == 0)
2662                 goto out_balanced;
2663
2664         if (!group) {
2665                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2666                 goto out_balanced;
2667         }
2668
2669         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
2670         if (!busiest) {
2671                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2672                 goto out_balanced;
2673         }
2674
2675         BUG_ON(busiest == this_rq);
2676
2677         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2678
2679         ld_moved = 0;
2680         if (busiest->nr_running > 1) {
2681                 /*
2682                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2683                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2684                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
2685                  * correctly treated as an imbalance.
2686                  */
2687                 local_irq_save(flags);
2688                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2689                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2690                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2691                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2692                 local_irq_restore(flags);
2693
2694                 /*
2695                  * some other cpu did the load balance for us.
2696                  */
2697                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
2698                         resched_cpu(this_cpu);
2699
2700                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2701                 if (unlikely(all_pinned)) {
2702                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2703                         if (!cpus_empty(cpus))
2704                                 goto redo;
2705                         goto out_balanced;
2706                 }
2707         }
2708
2709         if (!ld_moved) {
2710                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2711                 sd->nr_balance_failed++;
2712
2713                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
2714
2715                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
2716
2717                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2718                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2719                          */
2720                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
2721                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2722                                 all_pinned = 1;
2723                                 goto out_one_pinned;
2724                         }
2725
2726                         if (!busiest->active_balance) {
2727                                 busiest->active_balance = 1;
2728                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2729                                 active_balance = 1;
2730                         }
2731                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2732                         if (active_balance)
2733                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2734
2735                         /*
2736                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2737                          * counter.
2738                          */
2739                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2740                 }
2741         } else
2742                 sd->nr_balance_failed = 0;
2743
2744         if (likely(!active_balance)) {
2745                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2746                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2747         } else {
2748                 /*
2749                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2750                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2751                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2752                  * move_tasks).
2753                  */
2754                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2755                         sd->balance_interval *= 2;
2756         }
2757
2758         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2759             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2760                 return -1;
2761         return ld_moved;
2762
2763 out_balanced:
2764         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
2765
2766         sd->nr_balance_failed = 0;
2767
2768 out_one_pinned:
2769         /* tune up the balancing interval */
2770         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
2771                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
2772                 sd->balance_interval *= 2;
2773
2774         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2775             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2776                 return -1;
2777         return 0;
2778 }
2779
2780 /*
2781  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2782  * tasks if there is an imbalance.
2783  *
2784  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
2785  * this_rq is locked.
2786  */
2787 static int
2788 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
2789 {
2790         struct sched_group *group;
2791         struct rq *busiest = NULL;
2792         unsigned long imbalance;
2793         int ld_moved = 0;
2794         int sd_idle = 0;
2795         int all_pinned = 0;
2796         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2797
2798         /*
2799          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2800          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2801          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2802          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2803          */
2804         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2805             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2806                 sd_idle = 1;
2807
2808         schedstat_inc(sd, lb_cnt[CPU_NEWLY_IDLE]);
2809 redo:
2810         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
2811                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
2812         if (!group) {
2813                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
2814                 goto out_balanced;
2815         }
2816
2817         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance,
2818                                 &cpus);
2819         if (!busiest) {
2820                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
2821                 goto out_balanced;
2822         }
2823
2824         BUG_ON(busiest == this_rq);
2825
2826         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
2827
2828         ld_moved = 0;
2829         if (busiest->nr_running > 1) {
2830                 /* Attempt to move tasks */
2831                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
2832                 /* this_rq->clock is already updated */
2833                 update_rq_clock(busiest);
2834                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2835                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
2836                                         &all_pinned);
2837                 spin_unlock(&busiest->lock);
2838
2839                 if (unlikely(all_pinned)) {
2840                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2841                         if (!cpus_empty(cpus))
2842                                 goto redo;
2843                 }
2844         }
2845
2846         if (!ld_moved) {
2847                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
2848                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2849                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2850                         return -1;
2851         } else
2852                 sd->nr_balance_failed = 0;
2853
2854         return ld_moved;
2855
2856 out_balanced:
2857         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
2858         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2859             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2860                 return -1;
2861         sd->nr_balance_failed = 0;
2862
2863         return 0;
2864 }
2865
2866 /*
2867  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
2868  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
2869  */
2870 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
2871 {
2872         struct sched_domain *sd;
2873         int pulled_task = -1;
2874         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
2875
2876         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2877                 unsigned long interval;
2878
2879                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2880                         continue;
2881
2882                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
2883                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
2884                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
2885                                                                 this_rq, sd);
2886
2887                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
2888                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
2889                         next_balance = sd->last_balance + interval;
2890                 if (pulled_task)
2891                         break;
2892         }
2893         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
2894                 /*
2895                  * We are going idle. next_balance may be set based on
2896                  * a busy processor. So reset next_balance.
2897                  */
2898                 this_rq->next_balance = next_balance;
2899         }
2900 }
2901
2902 /*
2903  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
2904  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
2905  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
2906  * logical imbalances.
2907  *
2908  * Called with busiest_rq locked.
2909  */
2910 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
2911 {
2912         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
2913         struct sched_domain *sd;
2914         struct rq *target_rq;
2915
2916         /* Is there any task to move? */
2917         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
2918                 return;
2919
2920         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
2921
2922         /*
2923          * This condition is "impossible", if it occurs
2924          * we need to fix it.  Originally reported by
2925          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
2926          */
2927         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
2928
2929         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
2930         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
2931         update_rq_clock(busiest_rq);
2932         update_rq_clock(target_rq);
2933
2934         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
2935         for_each_domain(target_cpu, sd) {
2936                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
2937                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
2938                                 break;
2939         }
2940
2941         if (likely(sd)) {
2942                 schedstat_inc(sd, alb_cnt);
2943
2944                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
2945                                   sd, CPU_IDLE))
2946                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
2947                 else
2948                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
2949         }
2950         spin_unlock(&target_rq->lock);
2951 }
2952
2953 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2954 static struct {
2955         atomic_t load_balancer;
2956         cpumask_t  cpu_mask;
2957 } nohz ____cacheline_aligned = {
2958         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
2959         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
2960 };
2961
2962 /*
2963  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
2964  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
2965  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
2966  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
2967  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
2968  * arrives...
2969  *
2970  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
2971  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
2972  * nohz.cpu_mask..
2973  *
2974  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
2975  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
2976  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
2977  * there is no need for ilb owner.
2978  *
2979  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
2980  * next busy scheduler_tick()
2981  */
2982 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
2983 {
2984         int cpu = smp_processor_id();
2985
2986         if (stop_tick) {
2987                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
2988                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
2989
2990                 /*
2991                  * If we are going offline and still the leader, give up!
2992                  */
2993                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
2994                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
2995                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
2996                                 BUG();
2997                         return 0;
2998                 }
2999
3000                 /* time for ilb owner also to sleep */
3001                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3002                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3003                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3004                         return 0;
3005                 }
3006
3007                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3008                         /* make me the ilb owner */
3009                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3010                                 return 1;
3011                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3012                         return 1;
3013         } else {
3014                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3015                         return 0;
3016
3017                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3018
3019                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3020                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3021                                 BUG();
3022         }
3023         return 0;
3024 }
3025 #endif
3026
3027 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3028
3029 /*
3030  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3031  * and initiates a balancing operation if so.
3032  *
3033  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3034  */
3035 static inline void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3036 {
3037         int balance = 1;
3038         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3039         unsigned long interval;
3040         struct sched_domain *sd;
3041         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3042         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3043         int update_next_balance = 0;
3044
3045         for_each_domain(cpu, sd) {
3046                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3047                         continue;
3048
3049                 interval = sd->balance_interval;
3050                 if (idle != CPU_IDLE)
3051                         interval *= sd->busy_factor;
3052
3053                 /* scale ms to jiffies */
3054                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3055                 if (unlikely(!interval))
3056                         interval = 1;
3057                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3058                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3059
3060
3061                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3062                         if (!spin_trylock(&balancing))
3063                                 goto out;
3064                 }
3065
3066                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3067                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3068                                 /*
3069                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3070                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3071                                  * not idle.
3072                                  */
3073                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3074                         }
3075                         sd->last_balance = jiffies;
3076                 }
3077                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3078                         spin_unlock(&balancing);
3079 out:
3080                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3081                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3082                         update_next_balance = 1;
3083                 }
3084
3085                 /*
3086                  * Stop the load balance at this level. There is another
3087                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3088                  * actively.
3089                  */
3090                 if (!balance)
3091                         break;
3092         }
3093
3094         /*
3095          * next_balance will be updated only when there is a need.
3096          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3097          * updated.
3098          */
3099         if (likely(update_next_balance))
3100                 rq->next_balance = next_balance;
3101 }
3102
3103 /*
3104  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3105  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3106  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3107  */
3108 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3109 {
3110         int this_cpu = smp_processor_id();
3111         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3112         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3113                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3114
3115         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3116
3117 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3118         /*
3119          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3120          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3121          * stopped.
3122          */
3123         if (this_rq->idle_at_tick &&
3124             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3125                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3126                 struct rq *rq;
3127                 int balance_cpu;
3128
3129                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3130                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3131                         /*
3132                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3133                          * work being done for other cpus. Next load
3134                          * balancing owner will pick it up.
3135                          */
3136                         if (need_resched())
3137                                 break;
3138
3139                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3140
3141                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3142                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3143                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3144                 }
3145         }
3146 #endif
3147 }
3148
3149 /*
3150  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3151  *
3152  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3153  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3154  * if the whole system is idle.
3155  */
3156 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3157 {
3158 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3159         /*
3160          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3161          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3162          * load balancer.
3163          */
3164         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3165                 rq->in_nohz_recently = 0;
3166
3167                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3168                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3169                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3170                 }
3171
3172                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3173                         /*
3174                          * simple selection for now: Nominate the
3175                          * first cpu in the nohz list to be the next
3176                          * ilb owner.
3177                          *
3178                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3179                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3180                          */
3181                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3182
3183                         if (ilb != NR_CPUS)
3184                                 resched_cpu(ilb);
3185                 }
3186         }
3187
3188         /*
3189          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3190          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3191          */
3192         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3193             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3194                 resched_cpu(cpu);
3195                 return;
3196         }
3197
3198         /*
3199          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3200          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3201          */
3202         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3203             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3204                 return;
3205 #endif
3206         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3207                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3208 }
3209
3210 #else   /* CONFIG_SMP */
3211
3212 /*
3213  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3214  */
3215 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3216 {
3217 }
3218
3219 /* Avoid "used but not defined" warning on UP */
3220 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3221                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
3222                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3223                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
3224                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3225 {
3226         *load_moved = 0;
3227
3228         return 0;
3229 }
3230
3231 #endif
3232
3233 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3234
3235 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3236
3237 /*
3238  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3239  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3240  */
3241 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3242 {
3243         unsigned long flags;
3244         u64 ns, delta_exec;
3245         struct rq *rq;
3246
3247         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3248         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3249         if (rq->curr == p) {
3250                 update_rq_clock(rq);
3251                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3252                 if ((s64)delta_exec > 0)
3253                         ns += delta_exec;
3254         }
3255         task_rq_unlock(rq, &flags);
3256
3257         return ns;
3258 }
3259
3260 /*
3261  * Account user cpu time to a process.
3262  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3263  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3264  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3265  */
3266 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3267 {
3268         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3269         cputime64_t tmp;
3270
3271         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3272
3273         /* Add user time to cpustat. */
3274         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3275         if (TASK_NICE(p) > 0)
3276                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3277         else
3278                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3279 }
3280
3281 /*
3282  * Account system cpu time to a process.
3283  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3284  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3285  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3286  */
3287 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3288                          cputime_t cputime)
3289 {
3290         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3291         struct rq *rq = this_rq();
3292         cputime64_t tmp;
3293
3294         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3295
3296         /* Add system time to cpustat. */
3297         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3298         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3299                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3300         else if (softirq_count())
3301                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3302         else if (p != rq->idle)
3303                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3304         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3305                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3306         else
3307                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3308         /* Account for system time used */
3309         acct_update_integrals(p);
3310 }
3311
3312 /*
3313  * Account for involuntary wait time.
3314  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3315  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3316  */
3317 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3318 {
3319         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3320         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3321         struct rq *rq = this_rq();
3322
3323         if (p == rq->idle) {
3324                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3325                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3326                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3327                 else
3328                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3329         } else
3330                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3331 }
3332
3333 /*
3334  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3335  * We call it with interrupts disabled.
3336  *
3337  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3338  * timeslices.
3339  */
3340 void scheduler_tick(void)
3341 {
3342         int cpu = smp_processor_id();
3343         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3344         struct task_struct *curr = rq->curr;
3345         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
3346
3347         spin_lock(&rq->lock);
3348         __update_rq_clock(rq);
3349         /*
3350          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
3351          */
3352         if (unlikely(rq->clock < next_tick))
3353                 rq->clock = next_tick;
3354         rq->tick_timestamp = rq->clock;
3355         update_cpu_load(rq);
3356         if (curr != rq->idle) /* FIXME: needed? */
3357                 curr->sched_class->task_tick(rq, curr);
3358         spin_unlock(&rq->lock);
3359
3360 #ifdef CONFIG_SMP
3361         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3362         trigger_load_balance(rq, cpu);
3363 #endif
3364 }
3365
3366 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3367
3368 void fastcall add_preempt_count(int val)
3369 {
3370         /*
3371          * Underflow?
3372          */
3373         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3374                 return;
3375         preempt_count() += val;
3376         /*
3377          * Spinlock count overflowing soon?
3378          */
3379         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3380                                 PREEMPT_MASK - 10);
3381 }
3382 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3383
3384 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3385 {
3386         /*
3387          * Underflow?
3388          */
3389         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3390                 return;
3391         /*
3392          * Is the spinlock portion underflowing?
3393          */
3394         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3395                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3396                 return;
3397
3398         preempt_count() -= val;
3399 }
3400 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3401
3402 #endif
3403
3404 /*
3405  * Print scheduling while atomic bug:
3406  */
3407 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3408 {
3409         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/0x%08x/%d\n",
3410                 prev->comm, preempt_count(), prev->pid);
3411         debug_show_held_locks(prev);
3412         if (irqs_disabled())
3413                 print_irqtrace_events(prev);
3414         dump_stack();
3415 }
3416
3417 /*
3418  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3419  */
3420 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3421 {
3422         /*
3423          * Test if we are atomic.  Since do_exit() needs to call into
3424          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3425          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3426          */
3427         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
3428                 __schedule_bug(prev);
3429
3430         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3431
3432         schedstat_inc(this_rq(), sched_cnt);
3433 }
3434
3435 /*
3436  * Pick up the highest-prio task:
3437  */
3438 static inline struct task_struct *
3439 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3440 {
3441         struct sched_class *class;
3442         struct task_struct *p;
3443
3444         /*
3445          * Optimization: we know that if all tasks are in
3446          * the fair class we can call that function directly:
3447          */
3448         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3449                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3450                 if (likely(p))
3451                         return p;
3452         }
3453
3454         class = sched_class_highest;
3455         for ( ; ; ) {
3456                 p = class->pick_next_task(rq);
3457                 if (p)
3458                         return p;
3459                 /*
3460                  * Will never be NULL as the idle class always
3461                  * returns a non-NULL p:
3462                  */
3463                 class = class->next;
3464         }
3465 }
3466
3467 /*
3468  * schedule() is the main scheduler function.
3469  */
3470 asmlinkage void __sched schedule(void)
3471 {
3472         struct task_struct *prev, *next;
3473         long *switch_count;
3474         struct rq *rq;
3475         int cpu;
3476
3477 need_resched:
3478         preempt_disable();
3479         cpu = smp_processor_id();
3480         rq = cpu_rq(cpu);
3481         rcu_qsctr_inc(cpu);
3482         prev = rq->curr;
3483         switch_count = &prev->nivcsw;
3484
3485         release_kernel_lock(prev);
3486 need_resched_nonpreemptible:
3487
3488         schedule_debug(prev);
3489
3490         spin_lock_irq(&rq->lock);
3491         clear_tsk_need_resched(prev);
3492         __update_rq_clock(rq);
3493
3494         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3495                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3496                                 unlikely(signal_pending(prev)))) {
3497                         prev->state = TASK_RUNNING;
3498                 } else {
3499                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3500                 }
3501                 switch_count = &prev->nvcsw;
3502         }
3503
3504         if (unlikely(!rq->nr_running))
3505                 idle_balance(cpu, rq);
3506
3507         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3508         next = pick_next_task(rq, prev);
3509
3510         sched_info_switch(prev, next);
3511
3512         if (likely(prev != next)) {
3513                 rq->nr_switches++;
3514                 rq->curr = next;
3515                 ++*switch_count;
3516
3517                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3518         } else
3519                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3520
3521         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
3522                 cpu = smp_processor_id();
3523                 rq = cpu_rq(cpu);
3524                 goto need_resched_nonpreemptible;
3525         }
3526         preempt_enable_no_resched();
3527         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3528                 goto need_resched;
3529 }
3530 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3531
3532 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3533 /*
3534  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3535  * off of preempt_enable.  Kernel preemptions off return from interrupt
3536  * occur there and call schedule directly.
3537  */
3538 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3539 {
3540         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3541 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3542         struct task_struct *task = current;
3543         int saved_lock_depth;
3544 #endif
3545         /*
3546          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3547          * we do not want to preempt the current task.  Just return..
3548          */
3549         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3550                 return;
3551
3552 need_resched:
3553         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3554         /*
3555          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3556          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3557          * auto-release the semaphore:
3558          */
3559 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3560         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3561         task->lock_depth = -1;
3562 #endif
3563         schedule();
3564 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3565         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3566 #endif
3567         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3568
3569         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3570         barrier();
3571         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3572                 goto need_resched;
3573 }
3574 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3575
3576 /*
3577  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3578  * off of irq context.
3579  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3580  * protect us against recursive calling from irq.
3581  */
3582 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3583 {
3584         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3585 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3586         struct task_struct *task = current;
3587         int saved_lock_depth;
3588 #endif
3589         /* Catch callers which need to be fixed */
3590         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3591
3592 need_resched:
3593         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3594         /*
3595          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3596          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3597          * auto-release the semaphore:
3598          */
3599 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3600         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3601         task->lock_depth = -1;
3602 #endif
3603         local_irq_enable();
3604         schedule();
3605         local_irq_disable();
3606 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3607         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3608 #endif
3609         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3610
3611         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3612         barrier();
3613         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3614                 goto need_resched;
3615 }
3616
3617 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3618
3619 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
3620                           void *key)
3621 {
3622         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
3623 }
3624 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3625
3626 /*
3627  * The core wakeup function.  Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3628  * wake everything up.  If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3629  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3630  *
3631  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3632  * started to run but is not in state TASK_RUNNING.  try_to_wake_up() returns
3633  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3634  */
3635 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3636                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
3637 {
3638         struct list_head *tmp, *next;
3639
3640         list_for_each_safe(tmp, next, &q->task_list) {
3641                 wait_queue_t *curr = list_entry(tmp, wait_queue_t, task_list);
3642                 unsigned flags = curr->flags;
3643
3644                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
3645                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3646                         break;
3647         }
3648 }
3649
3650 /**
3651  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3652  * @q: the waitqueue
3653  * @mode: which threads
3654  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3655  * @key: is directly passed to the wakeup function
3656  */
3657 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3658                         int nr_exclusive, void *key)
3659 {
3660         unsigned long flags;
3661
3662         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3663         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3664         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3665 }
3666 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3667
3668 /*
3669  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3670  */
3671 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3672 {
3673         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3674 }
3675
3676 /**
3677  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
3678  * @q: the waitqueue
3679  * @mode: which threads
3680  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3681  *
3682  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3683  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3684  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3685  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3686  *
3687  * On UP it can prevent extra preemption.
3688  */
3689 void fastcall
3690 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3691 {
3692         unsigned long flags;
3693         int sync = 1;
3694
3695         if (unlikely(!q))
3696                 return;
3697
3698         if (unlikely(!nr_exclusive))
3699                 sync = 0;
3700
3701         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3702         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
3703         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3704 }
3705 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3706
3707 void fastcall complete(struct completion *x)
3708 {
3709         unsigned long flags;
3710
3711         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3712         x->done++;
3713         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3714                          1, 0, NULL);
3715         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3716 }
3717 EXPORT_SYMBOL(complete);
3718
3719 void fastcall complete_all(struct completion *x)
3720 {
3721         unsigned long flags;
3722
3723         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3724         x->done += UINT_MAX/2;
3725         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3726                          0, 0, NULL);
3727         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3728 }
3729 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3730
3731 void fastcall __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3732 {
3733         might_sleep();
3734
3735         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3736         if (!x->done) {
3737                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3738
3739                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3740                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3741                 do {
3742                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3743                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3744                         schedule();
3745                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3746                 } while (!x->done);
3747                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3748         }
3749         x->done--;
3750         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3751 }
3752 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3753
3754 unsigned long fastcall __sched
3755 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3756 {
3757         might_sleep();
3758
3759         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3760         if (!x->done) {
3761                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3762
3763                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3764                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3765                 do {
3766                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3767                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3768                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3769                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3770                         if (!timeout) {
3771                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3772                                 goto out;
3773                         }
3774                 } while (!x->done);
3775                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3776         }
3777         x->done--;
3778 out:
3779         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3780         return timeout;
3781 }
3782 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3783
3784 int fastcall __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3785 {
3786         int ret = 0;
3787
3788         might_sleep();
3789
3790         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3791         if (!x->done) {
3792                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3793
3794                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3795                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3796                 do {
3797                         if (signal_pending(current)) {
3798                                 ret = -ERESTARTSYS;
3799                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3800                                 goto out;
3801                         }
3802                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3803                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3804                         schedule();
3805                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3806                 } while (!x->done);
3807                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3808         }
3809         x->done--;
3810 out:
3811         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3812
3813         return ret;
3814 }
3815 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3816
3817 unsigned long fastcall __sched
3818 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3819                                           unsigned long timeout)
3820 {
3821         might_sleep();
3822
3823         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3824         if (!x->done) {
3825                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3826
3827                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3828                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3829                 do {
3830                         if (signal_pending(current)) {
3831                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3832                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3833                                 goto out;
3834                         }
3835                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3836                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3837                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3838                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3839                         if (!timeout) {
3840                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3841                                 goto out;
3842                         }
3843                 } while (!x->done);
3844                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3845         }
3846         x->done--;
3847 out:
3848         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3849         return timeout;
3850 }
3851 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3852
3853 static inline void
3854 sleep_on_head(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait, unsigned long *flags)
3855 {
3856         spin_lock_irqsave(&q->lock, *flags);
3857         __add_wait_queue(q, wait);
3858         spin_unlock(&q->lock);
3859 }
3860
3861 static inline void
3862 sleep_on_tail(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait, unsigned long *flags)
3863 {
3864         spin_lock_irq(&q->lock);
3865         __remove_wait_queue(q, wait);
3866         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, *flags);
3867 }
3868
3869 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3870 {
3871         unsigned long flags;
3872         wait_queue_t wait;
3873
3874         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3875
3876         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3877
3878         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3879         schedule();
3880         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3881 }
3882 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3883
3884 long __sched
3885 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3886 {
3887         unsigned long flags;
3888         wait_queue_t wait;
3889
3890         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3891
3892         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3893
3894         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3895         timeout = schedule_timeout(timeout);
3896         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3897
3898         return timeout;
3899 }
3900 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3901
3902 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3903 {
3904         unsigned long flags;
3905         wait_queue_t wait;
3906
3907         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3908
3909         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3910
3911         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3912         schedule();
3913         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3914 }
3915 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3916
3917 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3918 {
3919         unsigned long flags;
3920         wait_queue_t wait;
3921
3922         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3923
3924         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3925
3926         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3927         timeout = schedule_timeout(timeout);
3928         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3929
3930         return timeout;
3931 }
3932 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3933
3934 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3935
3936 /*
3937  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3938  * @p: task
3939  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3940  *
3941  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3942  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3943  *
3944  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3945  */
3946 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3947 {
3948         unsigned long flags;
3949         int oldprio, on_rq;
3950         struct rq *rq;
3951
3952         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3953
3954         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3955         update_rq_clock(rq);
3956
3957         oldprio = p->prio;
3958         on_rq = p->se.on_rq;
3959         if (on_rq)
3960                 dequeue_task(rq, p, 0);
3961
3962         if (rt_prio(prio))
3963                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3964         else
3965                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3966
3967         p->prio = prio;
3968
3969         if (on_rq) {
3970                 enqueue_task(rq, p, 0);
3971                 /*
3972                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
3973                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
3974                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
3975                  */
3976                 if (task_running(rq, p)) {
3977                         if (p->prio > oldprio)
3978                                 resched_task(rq->curr);
3979                 } else {
3980                         check_preempt_curr(rq, p);
3981                 }
3982         }
3983         task_rq_unlock(rq, &flags);
3984 }
3985
3986 #endif
3987
3988 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3989 {
3990         int old_prio, delta, on_rq;
3991         unsigned long flags;
3992         struct rq *rq;
3993
3994         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3995                 return;
3996         /*
3997          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3998          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3999          */
4000         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4001         update_rq_clock(rq);
4002         /*
4003          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4004          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4005          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4006          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4007          */
4008         if (task_has_rt_policy(p)) {
4009                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4010                 goto out_unlock;
4011         }
4012         on_rq = p->se.on_rq;
4013         if (on_rq) {
4014                 dequeue_task(rq, p, 0);
4015                 dec_load(rq, p);
4016         }
4017
4018         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4019         set_load_weight(p);
4020         old_prio = p->prio;
4021         p->prio = effective_prio(p);
4022         delta = p->prio - old_prio;
4023
4024         if (on_rq) {
4025                 enqueue_task(rq, p, 0);
4026                 inc_load(rq, p);
4027                 /*
4028                  * If the task increased its priority or is running and
4029                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4030                  */
4031                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4032                         resched_task(rq->curr);
4033         }
4034 out_unlock:
4035         task_rq_unlock(rq, &flags);
4036 }
4037 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4038
4039 /*
4040  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4041  * @p: task
4042  * @nice: nice value
4043  */
4044 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4045 {
4046         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4047         int nice_rlim = 20 - nice;
4048
4049         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4050                 capable(CAP_SYS_NICE));
4051 }
4052
4053 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4054
4055 /*
4056  * sys_nice - change the priority of the current process.
4057  * @increment: priority increment
4058  *
4059  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4060  * does similar things.
4061  */
4062 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4063 {
4064         long nice, retval;
4065
4066         /*
4067          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4068          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4069          * and we have a single winner.
4070          */
4071         if (increment < -40)
4072                 increment = -40;
4073         if (increment > 40)
4074                 increment = 40;
4075
4076         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4077         if (nice < -20)
4078                 nice = -20;
4079         if (nice > 19)
4080                 nice = 19;
4081
4082         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4083                 return -EPERM;
4084
4085         retval = security_task_setnice(current, nice);
4086         if (retval)
4087                 return retval;
4088
4089         set_user_nice(current, nice);
4090         return 0;
4091 }
4092
4093 #endif
4094
4095 /**
4096  * task_prio - return the priority value of a given task.
4097  * @p: the task in question.
4098  *
4099  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4100  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4101  * around 0, value goes from -16 to +15.
4102  */
4103 int task_prio(const struct task_struct *p)
4104 {
4105         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4106 }
4107
4108 /**
4109  * task_nice - return the nice value of a given task.
4110  * @p: the task in question.
4111  */
4112 int task_nice(const struct task_struct *p)
4113 {
4114         return TASK_NICE(p);
4115 }
4116 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4117
4118 /**
4119  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4120  * @cpu: the processor in question.
4121  */
4122 int idle_cpu(int cpu)
4123 {
4124         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4125 }
4126
4127 /**
4128  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4129  * @cpu: the processor in question.
4130  */
4131 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4132 {
4133         return cpu_rq(cpu)->idle;
4134 }
4135
4136 /**
4137  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4138  * @pid: the pid in question.
4139  */
4140 static inline struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4141 {
4142         return pid ? find_task_by_pid(pid) : current;
4143 }
4144
4145 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4146 static void
4147 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4148 {
4149         BUG_ON(p->se.on_rq);
4150
4151         p->policy = policy;
4152         switch (p->policy) {
4153         case SCHED_NORMAL:
4154         case SCHED_BATCH:
4155         case SCHED_IDLE:
4156                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4157                 break;
4158         case SCHED_FIFO:
4159         case SCHED_RR:
4160                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4161                 break;
4162         }
4163
4164         p->rt_priority = prio;
4165         p->normal_prio = normal_prio(p);
4166         /* we are holding p->pi_lock already */
4167         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4168         set_load_weight(p);
4169 }
4170
4171 /**
4172  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4173  * @p: the task in question.
4174  * @policy: new policy.
4175  * @param: structure containing the new RT priority.
4176  *
4177  * NOTE that the task may be already dead.
4178  */
4179 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4180                        struct sched_param *param)
4181 {
4182         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq;
4183         unsigned long flags;
4184         struct rq *rq;
4185
4186         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4187         BUG_ON(in_interrupt());
4188 recheck:
4189         /* double check policy once rq lock held */
4190         if (policy < 0)
4191                 policy = oldpolicy = p->policy;
4192         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4193                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4194                         policy != SCHED_IDLE)
4195                 return -EINVAL;
4196         /*
4197          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4198          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4199          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4200          */
4201         if (param->sched_priority < 0 ||
4202             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4203             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4204                 return -EINVAL;
4205         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4206                 return -EINVAL;
4207
4208         /*
4209          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4210          */
4211         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4212                 if (rt_policy(policy)) {
4213                         unsigned long rlim_rtprio;
4214
4215                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4216                                 return -ESRCH;
4217                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4218                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4219
4220                         /* can't set/change the rt policy */
4221                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4222                                 return -EPERM;
4223
4224                         /* can't increase priority */
4225                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4226                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4227                                 return -EPERM;
4228                 }
4229                 /*
4230                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4231                  * move out of SCHED_IDLE either:
4232                  */
4233                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4234                         return -EPERM;
4235
4236                 /* can't change other user's priorities */
4237                 if ((current->euid != p->euid) &&
4238                     (current->euid != p->uid))
4239                         return -EPERM;
4240         }
4241
4242         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4243         if (retval)
4244                 return retval;
4245         /*
4246          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4247          * changing the priority of the task:
4248          */
4249         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4250         /*
4251          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4252          * runqueue lock must be held.
4253          */
4254         rq = __task_rq_lock(p);
4255         /* recheck policy now with rq lock held */
4256         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4257                 policy = oldpolicy = -1;
4258                 __task_rq_unlock(rq);
4259                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4260                 goto recheck;
4261         }
4262         update_rq_clock(rq);
4263         on_rq = p->se.on_rq;
4264         if (on_rq)
4265                 deactivate_task(rq, p, 0);
4266         oldprio = p->prio;
4267         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4268         if (on_rq) {
4269                 activate_task(rq, p, 0);
4270                 /*
4271                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4272                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4273                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4274                  */
4275                 if (task_running(rq, p)) {
4276                         if (p->prio > oldprio)
4277                                 resched_task(rq->curr);
4278                 } else {
4279                         check_preempt_curr(rq, p);
4280                 }
4281         }
4282         __task_rq_unlock(rq);
4283         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4284
4285         rt_mutex_adjust_pi(p);
4286
4287         return 0;
4288 }
4289 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4290
4291 static int
4292 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4293 {
4294         struct sched_param lparam;
4295         struct task_struct *p;
4296         int retval;
4297
4298         if (!param || pid < 0)
4299                 return -EINVAL;
4300         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4301                 return -EFAULT;
4302
4303         rcu_read_lock();
4304         retval = -ESRCH;
4305         p = find_process_by_pid(pid);
4306         if (p != NULL)
4307                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4308         rcu_read_unlock();
4309
4310         return retval;
4311 }
4312
4313 /**
4314  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4315  * @pid: the pid in question.
4316  * @policy: new policy.
4317  * @param: structure containing the new RT priority.
4318  */
4319 asmlinkage long sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,
4320                                        struct sched_param __user *param)
4321 {
4322         /* negative values for policy are not valid */
4323         if (policy < 0)
4324                 return -EINVAL;
4325
4326         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4327 }
4328
4329 /**
4330  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4331  * @pid: the pid in question.
4332  * @param: structure containing the new RT priority.
4333  */
4334 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4335 {
4336         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4337 }
4338
4339 /**
4340  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4341  * @pid: the pid in question.
4342  */
4343 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4344 {
4345         struct task_struct *p;
4346         int retval = -EINVAL;
4347
4348         if (pid < 0)
4349                 goto out_nounlock;
4350
4351         retval = -ESRCH;
4352         read_lock(&tasklist_lock);
4353         p = find_process_by_pid(pid);
4354         if (p) {
4355                 retval = security_task_getscheduler(p);
4356                 if (!retval)
4357                         retval = p->policy;
4358         }
4359         read_unlock(&tasklist_lock);
4360
4361 out_nounlock:
4362         return retval;
4363 }
4364
4365 /**
4366  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4367  * @pid: the pid in question.
4368  * @param: structure containing the RT priority.
4369  */
4370 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4371 {
4372         struct sched_param lp;
4373         struct task_struct *p;
4374         int retval = -EINVAL;
4375
4376         if (!param || pid < 0)
4377                 goto out_nounlock;
4378
4379         read_lock(&tasklist_lock);
4380         p = find_process_by_pid(pid);
4381         retval = -ESRCH;
4382         if (!p)
4383                 goto out_unlock;
4384
4385         retval = security_task_getscheduler(p);
4386         if (retval)
4387                 goto out_unlock;
4388
4389         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4390         read_unlock(&tasklist_lock);
4391
4392         /*
4393          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4394          */
4395         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4396
4397 out_nounlock:
4398         return retval;
4399
4400 out_unlock:
4401         read_unlock(&tasklist_lock);
4402         return retval;
4403 }
4404
4405 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4406 {
4407         cpumask_t cpus_allowed;
4408         struct task_struct *p;
4409         int retval;
4410
4411         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4412         read_lock(&tasklist_lock);
4413
4414         p = find_process_by_pid(pid);
4415         if (!p) {
4416                 read_unlock(&tasklist_lock);
4417                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4418                 return -ESRCH;
4419         }
4420
4421         /*
4422          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4423          * tasklist_lock held.  We will bump the task_struct's
4424          * usage count and then drop tasklist_lock.
4425          */
4426         get_task_struct(p);
4427         read_unlock(&tasklist_lock);
4428
4429         retval = -EPERM;
4430         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4431                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4432                 goto out_unlock;
4433
4434         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4435         if (retval)
4436                 goto out_unlock;
4437
4438         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4439         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4440         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4441
4442 out_unlock:
4443         put_task_struct(p);
4444         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4445         return retval;
4446 }
4447
4448 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4449                              cpumask_t *new_mask)
4450 {
4451         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4452                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4453         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4454                 len = sizeof(cpumask_t);
4455         }
4456         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4457 }
4458
4459 /**
4460  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4461  * @pid: pid of the process
4462  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4463  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4464  */
4465 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4466                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4467 {
4468         cpumask_t new_mask;
4469         int retval;
4470
4471         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4472         if (retval)
4473                 return retval;
4474
4475         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4476 }
4477
4478 /*
4479  * Represents all cpu's present in the system
4480  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4481  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4482  * method, such as ACPI for e.g.
4483  */
4484
4485 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4486 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4487
4488 #ifndef CONFIG_SMP
4489 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4490 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4491
4492 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4493 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4494 #endif
4495
4496 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4497 {
4498         struct task_struct *p;
4499         int retval;
4500
4501         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4502         read_lock(&tasklist_lock);
4503
4504         retval = -ESRCH;
4505         p = find_process_by_pid(pid);
4506         if (!p)
4507                 goto out_unlock;
4508
4509         retval = security_task_getscheduler(p);
4510         if (retval)
4511                 goto out_unlock;
4512
4513         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4514
4515 out_unlock:
4516         read_unlock(&tasklist_lock);
4517         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4518
4519         return retval;
4520 }
4521
4522 /**
4523  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4524  * @pid: pid of the process
4525  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4526  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4527  */
4528 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4529                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4530 {
4531         int ret;
4532         cpumask_t mask;
4533
4534         if (len < sizeof(cpumask_t))
4535                 return -EINVAL;
4536
4537         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4538         if (ret < 0)
4539                 return ret;
4540
4541         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4542                 return -EFAULT;
4543
4544         return sizeof(cpumask_t);
4545 }
4546
4547 /**
4548  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4549  *
4550  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4551  * other threads running on this CPU then this function will return.
4552  */
4553 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4554 {
4555         struct rq *rq = this_rq_lock();
4556
4557         schedstat_inc(rq, yld_cnt);
4558         current->sched_class->yield_task(rq, current);
4559
4560         /*
4561          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4562          * no need to preempt or enable interrupts:
4563          */
4564         __release(rq->lock);
4565         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4566         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4567         preempt_enable_no_resched();
4568
4569         schedule();
4570
4571         return 0;
4572 }
4573
4574 static void __cond_resched(void)
4575 {
4576 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4577         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4578 #endif
4579         /*
4580          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4581          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4582          * cond_resched() call.
4583          */
4584         do {
4585                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4586                 schedule();
4587                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4588         } while (need_resched());
4589 }
4590
4591 int __sched cond_resched(void)
4592 {
4593         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4594                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4595                 __cond_resched();
4596                 return 1;
4597         }
4598         return 0;
4599 }
4600 EXPORT_SYMBOL(cond_resched);
4601
4602 /*
4603  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4604  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4605  *
4606  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT.  We do strange low-level
4607  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4608  * spin_unlock(), once by hand).
4609  */
4610 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4611 {
4612         int ret = 0;
4613
4614         if (need_lockbreak(lock)) {
4615                 spin_unlock(lock);
4616                 cpu_relax();
4617                 ret = 1;
4618                 spin_lock(lock);
4619         }
4620         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4621                 spin_release(&lock->dep_map, 1, _THIS_IP_);
4622                 _raw_spin_unlock(lock);
4623                 preempt_enable_no_resched();
4624                 __cond_resched();
4625                 ret = 1;
4626                 spin_lock(lock);
4627         }
4628         return ret;
4629 }
4630 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4631
4632 int __sched cond_resched_softirq(void)
4633 {
4634         BUG_ON(!in_softirq());
4635
4636         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4637                 local_bh_enable();
4638                 __cond_resched();
4639                 local_bh_disable();
4640                 return 1;
4641         }
4642         return 0;
4643 }
4644 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4645
4646 /**
4647  * yield - yield the current processor to other threads.
4648  *
4649  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4650  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4651  */
4652 void __sched yield(void)
4653 {
4654         set_current_state(TASK_RUNNING);
4655         sys_sched_yield();
4656 }
4657 EXPORT_SYMBOL(yield);
4658
4659 /*
4660  * This task is about to go to sleep on IO.  Increment rq->nr_iowait so
4661  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4662  *
4663  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4664  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4665  */
4666 void __sched io_schedule(void)
4667 {
4668         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4669
4670         delayacct_blkio_start();
4671         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4672         schedule();
4673         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4674         delayacct_blkio_end();
4675 }
4676 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4677
4678 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4679 {
4680         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4681         long ret;
4682
4683         delayacct_blkio_start();
4684         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4685         ret = schedule_timeout(timeout);
4686         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4687         delayacct_blkio_end();
4688         return ret;
4689 }
4690
4691 /**
4692  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4693  * @policy: scheduling class.
4694  *
4695  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4696  * by a given scheduling class.
4697  */
4698 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
4699 {
4700         int ret = -EINVAL;
4701
4702         switch (policy) {
4703         case SCHED_FIFO:
4704         case SCHED_RR:
4705                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4706                 break;
4707         case SCHED_NORMAL:
4708         case SCHED_BATCH:
4709         case SCHED_IDLE:
4710                 ret = 0;
4711                 break;
4712         }
4713         return ret;
4714 }
4715
4716 /**
4717  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4718  * @policy: scheduling class.
4719  *
4720  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4721  * by a given scheduling class.
4722  */
4723 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
4724 {
4725         int ret = -EINVAL;
4726
4727         switch (policy) {
4728         case SCHED_FIFO:
4729         case SCHED_RR:
4730                 ret = 1;
4731                 break;
4732         case SCHED_NORMAL:
4733         case SCHED_BATCH:
4734         case SCHED_IDLE:
4735                 ret = 0;
4736         }
4737         return ret;
4738 }
4739
4740 /**
4741  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4742  * @pid: pid of the process.
4743  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4744  *
4745  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4746  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4747  */
4748 asmlinkage
4749 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
4750 {
4751         struct task_struct *p;
4752         int retval = -EINVAL;
4753         struct timespec t;
4754
4755         if (pid < 0)
4756                 goto out_nounlock;
4757
4758         retval = -ESRCH;
4759         read_lock(&tasklist_lock);
4760         p = find_process_by_pid(pid);
4761         if (!p)
4762                 goto out_unlock;
4763
4764         retval = security_task_getscheduler(p);
4765         if (retval)
4766                 goto out_unlock;
4767
4768         jiffies_to_timespec(p->policy == SCHED_FIFO ?
4769                                 0 : static_prio_timeslice(p->static_prio), &t);
4770         read_unlock(&tasklist_lock);
4771         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4772 out_nounlock:
4773         return retval;
4774 out_unlock:
4775         read_unlock(&tasklist_lock);
4776         return retval;
4777 }
4778
4779 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
4780
4781 static void show_task(struct task_struct *p)
4782 {
4783         unsigned long free = 0;
4784         unsigned state;
4785
4786         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4787         printk("%-13.13s %c", p->comm,
4788                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4789 #if BITS_PER_LONG == 32
4790         if (state == TASK_RUNNING)
4791                 printk(" running  ");
4792         else
4793                 printk(" %08lx ", thread_saved_pc(p));
4794 #else
4795         if (state == TASK_RUNNING)
4796                 printk("  running task    ");
4797         else
4798                 printk(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
4799 #endif
4800 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4801         {
4802                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
4803                 while (!*n)
4804                         n++;
4805                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
4806         }
4807 #endif
4808         printk("%5lu %5d %6d\n", free, p->pid, p->parent->pid);
4809
4810         if (state != TASK_RUNNING)
4811                 show_stack(p, NULL);
4812 }
4813
4814 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4815 {
4816         struct task_struct *g, *p;
4817
4818 #if BITS_PER_LONG == 32
4819         printk(KERN_INFO
4820                 "  task                PC stack   pid father\n");
4821 #else
4822         printk(KERN_INFO
4823                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4824 #endif
4825         read_lock(&tasklist_lock);
4826         do_each_thread(g, p) {
4827                 /*
4828                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4829                  * console might take alot of time:
4830                  */
4831                 touch_nmi_watchdog();
4832                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4833                         show_task(p);
4834         } while_each_thread(g, p);
4835
4836         touch_all_softlockup_watchdogs();
4837
4838 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4839         sysrq_sched_debug_show();
4840 #endif
4841         read_unlock(&tasklist_lock);
4842         /*
4843          * Only show locks if all tasks are dumped:
4844          */
4845         if (state_filter == -1)
4846                 debug_show_all_locks();
4847 }
4848
4849 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4850 {
4851         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4852 }
4853
4854 /**
4855  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4856  * @idle: task in question
4857  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4858  *
4859  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4860  * flag, to make booting more robust.
4861  */
4862 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4863 {
4864         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4865         unsigned long flags;
4866
4867         __sched_fork(idle);
4868         idle->se.exec_start = sched_clock();
4869
4870         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
4871         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
4872         __set_task_cpu(idle, cpu);
4873
4874         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4875         rq->curr = rq->idle = idle;
4876 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
4877         idle->oncpu = 1;
4878 #endif
4879         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4880
4881         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4882 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
4883         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
4884 #else
4885         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4886 #endif
4887         /*
4888          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4889          */
4890         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4891 }
4892
4893 /*
4894  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
4895  * indicates which cpus entered this state. This is used
4896  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
4897  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
4898  * always be CPU_MASK_NONE.
4899  */
4900 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
4901
4902 /*
4903  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
4904  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
4905  * to users decreases. But the relationship is not linear,
4906  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
4907  * number of CPUs.
4908  *
4909  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
4910  */
4911 static inline void sched_init_granularity(void)
4912 {
4913         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
4914         const unsigned long limit = 100000000;
4915
4916         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
4917         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
4918                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
4919
4920         sysctl_sched_latency *= factor;
4921         if (sysctl_sched_latency > limit)
4922                 sysctl_sched_latency = limit;
4923
4924         sysctl_sched_runtime_limit = sysctl_sched_latency;
4925         sysctl_sched_wakeup_granularity = sysctl_sched_min_granularity / 2;
4926 }
4927
4928 #ifdef CONFIG_SMP
4929 /*
4930  * This is how migration works:
4931  *
4932  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
4933  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
4934  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
4935  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
4936  *    thread off the CPU)
4937  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
4938  *    task is still in the wrong runqueue.
4939  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4940  *    it and puts it into the right queue.
4941  * 6) migration thread up()s the semaphore.
4942  * 7) we wake up and the migration is done.
4943  */
4944
4945 /*
4946  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4947  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4948  * is removed from the allowed bitmask.
4949  *
4950  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4951  * task must not exit() & deallocate itself prematurely.  The
4952  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4953  */
4954 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
4955 {
4956         struct migration_req req;
4957         unsigned long flags;
4958         struct rq *rq;
4959         int ret = 0;
4960
4961         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4962         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
4963                 ret = -EINVAL;
4964                 goto out;
4965         }
4966
4967         p->cpus_allowed = new_mask;
4968         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4969         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
4970                 goto out;
4971
4972         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
4973                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4974                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4975                 wake_up_process(rq->migration_thread);
4976                 wait_for_completion(&req.done);
4977                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4978                 return 0;
4979         }
4980 out:
4981         task_rq_unlock(rq, &flags);
4982
4983         return ret;
4984 }
4985 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
4986
4987 /*
4988  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu.  We're doing
4989  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4990  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4991  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4992  *
4993  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4994  * as the task is no longer on this CPU.
4995  *
4996  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4997  */
4998 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4999 {
5000         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5001         int ret = 0, on_rq;
5002
5003         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5004                 return ret;
5005
5006         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5007         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5008
5009         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5010         /* Already moved. */
5011         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5012                 goto out;
5013         /* Affinity changed (again). */
5014         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5015                 goto out;
5016
5017         on_rq = p->se.on_rq;
5018         if (on_rq)
5019                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5020
5021         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5022         if (on_rq) {
5023                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5024                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
5025         }
5026         ret = 1;
5027 out:
5028         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5029         return ret;
5030 }
5031
5032 /*
5033  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5034  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5035  * another runqueue.
5036  */
5037 static int migration_thread(void *data)
5038 {
5039         int cpu = (long)data;
5040         struct rq *rq;
5041
5042         rq = cpu_rq(cpu);
5043         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5044
5045         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5046         while (!kthread_should_stop()) {
5047                 struct migration_req *req;
5048                 struct list_head *head;
5049
5050                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5051
5052                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5053                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5054                         goto wait_to_die;
5055                 }
5056
5057                 if (rq->active_balance) {
5058                         active_load_balance(rq, cpu);
5059                         rq->active_balance = 0;
5060                 }
5061
5062                 head = &rq->migration_queue;
5063
5064                 if (list_empty(head)) {
5065                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5066                         schedule();
5067                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5068                         continue;
5069                 }
5070                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5071                 list_del_init(head->next);
5072
5073                 spin_unlock(&rq->lock);
5074                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5075                 local_irq_enable();
5076
5077                 complete(&req->done);
5078         }
5079         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5080         return 0;
5081
5082 wait_to_die:
5083         /* Wait for kthread_stop */
5084         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5085         while (!kthread_should_stop()) {
5086                 schedule();
5087                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5088         }
5089         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5090         return 0;
5091 }
5092
5093 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5094 /*
5095  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if neccessary.
5096  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5097  */
5098 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5099 {
5100         unsigned long flags;
5101         cpumask_t mask;
5102         struct rq *rq;
5103         int dest_cpu;
5104
5105 restart:
5106         /* On same node? */
5107         mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5108         cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5109         dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5110
5111         /* On any allowed CPU? */
5112         if (dest_cpu == NR_CPUS)
5113                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5114
5115         /* No more Mr. Nice Guy. */
5116         if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5117                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5118                 cpus_setall(p->cpus_allowed);
5119                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5120                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5121
5122                 /*
5123                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
5124                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
5125                  * leave kernel.
5126                  */
5127                 if (p->mm && printk_ratelimit())
5128                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5129                                "longer affine to cpu%d\n",
5130                                p->pid, p->comm, dead_cpu);
5131         }
5132         if (!__migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu))
5133                 goto restart;
5134 }
5135
5136 /*
5137  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5138  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5139  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5140  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5141  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5142  */
5143 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5144 {
5145         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5146         unsigned long flags;
5147
5148         local_irq_save(flags);
5149         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5150         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5151         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5152         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5153         local_irq_restore(flags);
5154 }
5155
5156 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5157 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5158 {
5159         struct task_struct *p, *t;
5160
5161         write_lock_irq(&tasklist_lock);
5162
5163         do_each_thread(t, p) {
5164                 if (p == current)
5165                         continue;
5166
5167                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5168                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5169         } while_each_thread(t, p);
5170
5171         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
5172 }
5173
5174 /*
5175  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5176  * It does so by boosting its priority to highest possible and adding it to
5177  * the _front_ of the runqueue. Used by CPU offline code.
5178  */
5179 void sched_idle_next(void)
5180 {
5181         int this_cpu = smp_processor_id();
5182         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5183         struct task_struct *p = rq->idle;
5184         unsigned long flags;
5185
5186         /* cpu has to be offline */
5187         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5188
5189         /*
5190          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5191          * and interrupts disabled on the current cpu.
5192          */
5193         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5194
5195         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5196
5197         /* Add idle task to the _front_ of its priority queue: */
5198         activate_idle_task(p, rq);
5199
5200         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5201 }
5202
5203 /*
5204  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5205  * offline.
5206  */
5207 void idle_task_exit(void)
5208 {
5209         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5210
5211         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5212
5213         if (mm != &init_mm)
5214                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5215         mmdrop(mm);
5216 }
5217
5218 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5219 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5220 {
5221         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5222
5223         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5224         BUG_ON(p->exit_state != EXIT_ZOMBIE && p->exit_state != EXIT_DEAD);
5225
5226         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5227         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5228
5229         get_task_struct(p);
5230
5231         /*
5232          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5233          * that's OK.  No task can be added to this CPU, so iteration is
5234          * fine.
5235          * NOTE: interrupts should be left disabled  --dev@
5236          */
5237         spin_unlock(&rq->lock);
5238         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5239         spin_lock(&rq->lock);
5240
5241         put_task_struct(p);
5242 }
5243
5244 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5245 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5246 {
5247         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5248         struct task_struct *next;
5249
5250         for ( ; ; ) {
5251                 if (!rq->nr_running)
5252                         break;
5253                 update_rq_clock(rq);
5254                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5255                 if (!next)
5256                         break;
5257                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5258
5259         }
5260 }
5261 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5262
5263 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5264
5265 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5266         {
5267                 .procname       = "sched_domain",
5268                 .mode           = 0555,
5269         },
5270         {0,},
5271 };
5272
5273 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5274         {
5275                 .ctl_name       = CTL_KERN,
5276                 .procname       = "kernel",
5277                 .mode           = 0555,
5278                 .child          = sd_ctl_dir,
5279         },
5280         {0,},
5281 };
5282
5283 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5284 {
5285         struct ctl_table *entry =
5286                 kmalloc(n * sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5287
5288         BUG_ON(!entry);
5289         memset(entry, 0, n * sizeof(struct ctl_table));
5290
5291         return entry;
5292 }
5293
5294 static void
5295 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5296                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5297                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5298 {
5299         entry->procname = procname;
5300         entry->data = data;
5301         entry->maxlen = maxlen;
5302         entry->mode = mode;
5303         entry->proc_handler = proc_handler;
5304 }
5305
5306 static struct ctl_table *
5307 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5308 {
5309         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5310
5311         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5312                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5313         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5314                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5315         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5316                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5317         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5318                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5319         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5320                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5321         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5322                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5323         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5324                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5325         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5326                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5327         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5328                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5329         set_table_entry(&table[10], "cache_nice_tries",
5330                 &sd->cache_nice_tries,
5331                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5332         set_table_entry(&table[12], "flags", &sd->flags,
5333                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5334
5335         return table;
5336 }
5337
5338 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5339 {
5340         struct ctl_table *entry, *table;
5341         struct sched_domain *sd;
5342         int domain_num = 0, i;
5343         char buf[32];
5344
5345         for_each_domain(cpu, sd)
5346                 domain_num++;
5347         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5348
5349         i = 0;
5350         for_each_domain(cpu, sd) {
5351                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5352                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5353                 entry->mode = 0555;
5354                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5355                 entry++;
5356                 i++;
5357         }
5358         return table;
5359 }
5360
5361 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5362 static void init_sched_domain_sysctl(void)
5363 {
5364         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5365         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5366         char buf[32];
5367
5368         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5369
5370         for (i = 0; i < cpu_num; i++, entry++) {
5371                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5372                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5373                 entry->mode = 0555;
5374                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5375         }
5376         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5377 }
5378 #else
5379 static void init_sched_domain_sysctl(void)
5380 {
5381 }
5382 #endif
5383
5384 /*
5385  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5386  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5387  */
5388 static int __cpuinit
5389 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5390 {
5391         struct task_struct *p;
5392         int cpu = (long)hcpu;
5393         unsigned long flags;
5394         struct rq *rq;
5395
5396         switch (action) {
5397         case CPU_LOCK_ACQUIRE:
5398                 mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
5399                 break;
5400
5401         case CPU_UP_PREPARE:
5402         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5403                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5404                 if (IS_ERR(p))
5405                         return NOTIFY_BAD;
5406                 kthread_bind(p, cpu);
5407                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5408                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5409                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5410                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5411                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5412                 break;
5413
5414         case CPU_ONLINE:
5415         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5416                 /* Strictly unneccessary, as first user will wake it. */
5417                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5418                 break;
5419
5420 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5421         case CPU_UP_CANCELED:
5422         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5423                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5424                         break;
5425                 /* Unbind it from offline cpu so it can run.  Fall thru. */
5426                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5427                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5428                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5429                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5430                 break;
5431
5432         case CPU_DEAD:
5433         case CPU_DEAD_FROZEN:
5434                 migrate_live_tasks(cpu);
5435                 rq = cpu_rq(cpu);
5436                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5437                 rq->migration_thread = NULL;
5438                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5439                 rq = task_rq_lock(rq->idle, &flags);
5440                 update_rq_clock(rq);
5441                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5442                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5443                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5444                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5445                 migrate_dead_tasks(cpu);
5446                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5447                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5448                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5449
5450                 /* No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5451                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex.  Just wake up
5452                  * the requestors. */
5453                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5454                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5455                         struct migration_req *req;
5456
5457                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5458                                          struct migration_req, list);
5459                         list_del_init(&req->list);
5460                         complete(&req->done);
5461                 }
5462                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5463                 break;
5464 #endif
5465         case CPU_LOCK_RELEASE:
5466                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
5467                 break;
5468         }
5469         return NOTIFY_OK;
5470 }
5471
5472 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5473  * happens before everything else.
5474  */
5475 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5476         .notifier_call = migration_call,
5477         .priority = 10
5478 };
5479
5480 int __init migration_init(void)
5481 {
5482         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5483         int err;
5484
5485         /* Start one for the boot CPU: */
5486         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5487         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5488         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5489         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5490
5491         return 0;
5492 }
5493 #endif
5494
5495 #ifdef CONFIG_SMP
5496
5497 /* Number of possible processor ids */
5498 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5499 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5500
5501 #undef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5502 #ifdef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5503 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5504 {
5505         int level = 0;
5506
5507         if (!sd) {
5508                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5509                 return;
5510         }
5511
5512         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5513
5514         do {
5515                 int i;
5516                 char str[NR_CPUS];
5517                 struct sched_group *group = sd->groups;
5518                 cpumask_t groupmask;
5519
5520                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5521                 cpus_clear(groupmask);
5522
5523                 printk(KERN_DEBUG);
5524                 for (i = 0; i < level + 1; i++)
5525                         printk(" ");
5526                 printk("domain %d: ", level);
5527
5528                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5529                         printk("does not load-balance\n");
5530                         if (sd->parent)
5531                                 printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5532                                                 " has parent");
5533                         break;
5534                 }
5535
5536                 printk("span %s\n", str);
5537
5538                 if (!cpu_isset(cpu, sd->span))
5539                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5540                                         "CPU%d\n", cpu);
5541                 if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask))
5542                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5543                                         " CPU%d\n", cpu);
5544
5545                 printk(KERN_DEBUG);
5546                 for (i = 0; i < level + 2; i++)
5547                         printk(" ");
5548                 printk("groups:");
5549                 do {
5550                         if (!group) {
5551                                 printk("\n");
5552                                 printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5553                                 break;
5554                         }
5555
5556                         if (!group->__cpu_power) {
5557                                 printk("\n");
5558                                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5559                                                 "set\n");
5560                         }
5561
5562                         if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5563                                 printk("\n");
5564                                 printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5565                         }
5566
5567                         if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5568                                 printk("\n");
5569                                 printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5570                         }
5571
5572                         cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5573
5574                         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5575                         printk(" %s", str);
5576
5577                         group = group->next;
5578                 } while (group != sd->groups);
5579                 printk("\n");
5580
5581                 if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5582                         printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span "
5583                                         "domain->span\n");
5584
5585                 level++;
5586                 sd = sd->parent;
5587                 if (!sd)
5588                         continue;
5589
5590                 if (!cpus_subset(groupmask, sd->span))
5591                         printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5592                                 "of domain->span\n");
5593
5594         } while (sd);
5595 }
5596 #else
5597 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5598 #endif
5599
5600 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5601 {
5602         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
5603                 return 1;
5604
5605         /* Following flags need at least 2 groups */
5606         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5607                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5608                          SD_BALANCE_FORK |
5609                          SD_BALANCE_EXEC |
5610                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5611                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5612                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5613                         return 0;
5614         }
5615
5616         /* Following flags don't use groups */
5617         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
5618                          SD_WAKE_AFFINE |
5619                          SD_WAKE_BALANCE))
5620                 return 0;
5621
5622         return 1;
5623 }
5624
5625 static int
5626 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5627 {
5628         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5629
5630         if (sd_degenerate(parent))
5631                 return 1;
5632
5633         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
5634                 return 0;
5635
5636         /* Does parent contain flags not in child? */
5637         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
5638         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
5639                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
5640         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5641         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5642                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5643                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5644                                 SD_BALANCE_FORK |
5645                                 SD_BALANCE_EXEC |
5646                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5647                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5648         }
5649         if (~cflags & pflags)
5650                 return 0;
5651
5652         return 1;
5653 }
5654
5655 /*
5656  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain.  Callers must
5657  * hold the hotplug lock.
5658  */
5659 static void cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5660 {
5661         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5662         struct sched_domain *tmp;
5663
5664         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5665         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
5666                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5667                 if (!parent)
5668                         break;
5669                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5670                         tmp->parent = parent->parent;
5671                         if (parent->parent)
5672                                 parent->parent->child = tmp;
5673                 }
5674         }
5675
5676         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5677                 sd = sd->parent;
5678                 if (sd)
5679                         sd->child = NULL;
5680         }
5681
5682         sched_domain_debug(sd, cpu);
5683
5684         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5685 }
5686
5687 /* cpus with isolated domains */
5688 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
5689
5690 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5691 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5692 {
5693         int ints[NR_CPUS], i;
5694
5695         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5696         cpus_clear(cpu_isolated_map);
5697         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
5698                 if (ints[i] < NR_CPUS)
5699                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
5700         return 1;
5701 }
5702
5703 __setup ("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5704
5705 /*
5706  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
5707  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
5708  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
5709  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
5710  *
5711  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
5712  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5713  * and ->cpu_power to 0.
5714  */
5715 static void
5716 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
5717                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5718                                         struct sched_group **sg))
5719 {
5720         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5721         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
5722         int i;
5723
5724         for_each_cpu_mask(i, span) {
5725                 struct sched_group *sg;
5726                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
5727                 int j;
5728
5729                 if (cpu_isset(i, covered))
5730                         continue;
5731
5732                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
5733                 sg->__cpu_power = 0;
5734
5735                 for_each_cpu_mask(j, span) {
5736                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
5737                                 continue;
5738
5739                         cpu_set(j, covered);
5740                         cpu_set(j, sg->cpumask);
5741                 }
5742                 if (!first)
5743                         first = sg;
5744                 if (last)
5745                         last->next = sg;
5746                 last = sg;
5747         }
5748         last->next = first;
5749 }
5750
5751 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
5752
5753 #ifdef CONFIG_NUMA
5754
5755 /**
5756  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5757  * @node: node whose sched_domain we're building
5758  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5759  *
5760  * Find the next node to include in a given scheduling domain.  Simply
5761  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5762  *
5763  * Should use nodemask_t.
5764  */
5765 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
5766 {
5767         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
5768
5769         min_val = INT_MAX;
5770
5771         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5772                 /* Start at @node */
5773                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
5774
5775                 if (!nr_cpus_node(n))
5776                         continue;
5777
5778                 /* Skip already used nodes */
5779                 if (test_bit(n, used_nodes))
5780                         continue;
5781
5782                 /* Simple min distance search */
5783                 val = node_distance(node, n);
5784
5785                 if (val < min_val) {
5786                         min_val = val;
5787                         best_node = n;
5788                 }
5789         }
5790
5791         set_bit(best_node, used_nodes);
5792         return best_node;
5793 }
5794
5795 /**
5796  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5797  * @node: node whose cpumask we're constructing
5798  * @size: number of nodes to include in this span
5799  *
5800  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span.  It
5801  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5802  * out optimally.
5803  */
5804 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
5805 {
5806         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5807         cpumask_t span, nodemask;
5808         int i;
5809
5810         cpus_clear(span);
5811         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5812
5813         nodemask = node_to_cpumask(node);
5814         cpus_or(span, span, nodemask);
5815         set_bit(node, used_nodes);
5816
5817         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5818                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
5819
5820                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
5821                 cpus_or(span, span, nodemask);
5822         }
5823
5824         return span;
5825 }
5826 #endif
5827
5828 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5829
5830 /*
5831  * SMT sched-domains:
5832  */
5833 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5834 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
5835 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
5836
5837 static int cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5838                             struct sched_group **sg)
5839 {
5840         if (sg)
5841                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
5842         return cpu;
5843 }
5844 #endif
5845
5846 /*
5847  * multi-core sched-domains:
5848  */
5849 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5850 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
5851 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
5852 #endif
5853
5854 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5855 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5856                              struct sched_group **sg)
5857 {
5858         int group;
5859         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5860         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5861         group = first_cpu(mask);
5862         if (sg)
5863                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
5864         return group;
5865 }
5866 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
5867 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5868                              struct sched_group **sg)
5869 {
5870         if (sg)
5871                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
5872         return cpu;
5873 }
5874 #endif
5875
5876 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
5877 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
5878
5879 static int cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5880                              struct sched_group **sg)
5881 {
5882         int group;
5883 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5884         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
5885         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5886         group = first_cpu(mask);
5887 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5888         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5889         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5890         group = first_cpu(mask);
5891 #else
5892         group = cpu;
5893 #endif
5894         if (sg)
5895                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
5896         return group;
5897 }
5898
5899 #ifdef CONFIG_NUMA
5900 /*
5901  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
5902  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
5903  * gets dynamically allocated.
5904  */
5905 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
5906 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
5907
5908 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
5909 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
5910
5911 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5912                                  struct sched_group **sg)
5913 {
5914         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
5915         int group;
5916
5917         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5918         group = first_cpu(nodemask);
5919
5920         if (sg)
5921                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
5922         return group;
5923 }
5924
5925 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
5926 {
5927         struct sched_group *sg = group_head;
5928         int j;
5929
5930         if (!sg)
5931                 return;
5932 next_sg:
5933         for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
5934                 struct sched_domain *sd;
5935
5936                 sd = &per_cpu(phys_domains, j);
5937                 if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
5938                         /*
5939                          * Only add "power" once for each
5940                          * physical package.
5941                          */
5942                         continue;
5943                 }
5944
5945                 sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
5946         }
5947         sg = sg->next;
5948         if (sg != group_head)
5949                 goto next_sg;
5950 }
5951 #endif
5952
5953 #ifdef CONFIG_NUMA
5954 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
5955 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5956 {
5957         int cpu, i;
5958
5959         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
5960                 struct sched_group **sched_group_nodes
5961                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
5962
5963                 if (!sched_group_nodes)
5964                         continue;
5965
5966                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5967                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
5968                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
5969
5970                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5971                         if (cpus_empty(nodemask))
5972                                 continue;
5973
5974                         if (sg == NULL)
5975                                 continue;
5976                         sg = sg->next;
5977 next_sg:
5978                         oldsg = sg;
5979                         sg = sg->next;
5980                         kfree(oldsg);
5981                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
5982                                 goto next_sg;
5983                 }
5984                 kfree(sched_group_nodes);
5985                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
5986         }
5987 }
5988 #else
5989 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5990 {
5991 }
5992 #endif
5993
5994 /*
5995  * Initialize sched groups cpu_power.
5996  *
5997  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5998  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5999  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6000  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6001  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6002  * less cpu_power.
6003  *
6004  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6005  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6006  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6007  */
6008 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6009 {
6010         struct sched_domain *child;
6011         struct sched_group *group;
6012
6013         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6014
6015         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6016                 return;
6017
6018         child = sd->child;
6019
6020         sd->groups->__cpu_power = 0;
6021
6022         /*
6023          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6024          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6025          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6026          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6027          * same sched domain.
6028          */
6029         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6030                        (child->flags &
6031                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6032                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6033                 return;
6034         }
6035
6036         /*
6037          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6038          */
6039         group = child->groups;
6040         do {
6041                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6042                 group = group->next;
6043         } while (group != child->groups);
6044 }
6045
6046 /*
6047  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6048  * to the individual cpus
6049  */
6050 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6051 {
6052         int i;
6053 #ifdef CONFIG_NUMA
6054         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6055         int sd_allnodes = 0;
6056
6057         /*
6058          * Allocate the per-node list of sched groups
6059          */
6060         sched_group_nodes = kzalloc(sizeof(struct sched_group *)*MAX_NUMNODES,
6061                                            GFP_KERNEL);
6062         if (!sched_group_nodes) {
6063                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6064                 return -ENOMEM;
6065         }
6066         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6067 #endif
6068
6069         /*
6070          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6071          */
6072         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6073                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6074                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6075
6076                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6077
6078 #ifdef CONFIG_NUMA
6079                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6080                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6081                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6082                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6083                         sd->span = *cpu_map;
6084                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6085                         p = sd;
6086                         sd_allnodes = 1;
6087                 } else
6088                         p = NULL;
6089
6090                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6091                 *sd = SD_NODE_INIT;
6092                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6093                 sd->parent = p;
6094                 if (p)
6095                         p->child = sd;
6096                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6097 #endif
6098
6099                 p = sd;
6100                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6101                 *sd = SD_CPU_INIT;
6102                 sd->span = nodemask;
6103                 sd->parent = p;
6104                 if (p)
6105                         p->child = sd;
6106                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6107
6108 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6109                 p = sd;
6110                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6111                 *sd = SD_MC_INIT;
6112                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6113                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6114                 sd->parent = p;
6115                 p->child = sd;
6116                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6117 #endif
6118
6119 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6120                 p = sd;
6121                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6122                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6123                 sd->span = cpu_sibling_map[i];
6124                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6125                 sd->parent = p;
6126                 p->child = sd;
6127                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6128 #endif
6129         }
6130
6131 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6132         /* Set up CPU (sibling) groups */
6133         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6134                 cpumask_t this_sibling_map = cpu_sibling_map[i];
6135                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6136                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6137                         continue;
6138
6139                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
6140                                         &cpu_to_cpu_group);
6141         }
6142 #endif
6143
6144 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6145         /* Set up multi-core groups */
6146         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6147                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6148                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6149                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6150                         continue;
6151                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
6152                                         &cpu_to_core_group);
6153         }
6154 #endif
6155
6156         /* Set up physical groups */
6157         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6158                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6159
6160                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6161                 if (cpus_empty(nodemask))
6162                         continue;
6163
6164                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6165         }
6166
6167 #ifdef CONFIG_NUMA
6168         /* Set up node groups */
6169         if (sd_allnodes)
6170                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map,
6171                                         &cpu_to_allnodes_group);
6172
6173         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6174                 /* Set up node groups */
6175                 struct sched_group *sg, *prev;
6176                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6177                 cpumask_t domainspan;
6178                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6179                 int j;
6180
6181                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6182                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6183                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6184                         continue;
6185                 }
6186
6187                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6188                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6189
6190                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6191                 if (!sg) {
6192                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6193                                 "node %d\n", i);
6194                         goto error;
6195                 }
6196                 sched_group_nodes[i] = sg;
6197                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6198                         struct sched_domain *sd;
6199
6200                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6201                         sd->groups = sg;
6202                 }
6203                 sg->__cpu_power = 0;
6204                 sg->cpumask = nodemask;
6205                 sg->next = sg;
6206                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6207                 prev = sg;
6208
6209                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6210                         cpumask_t tmp, notcovered;
6211                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6212
6213                         cpus_complement(notcovered, covered);
6214                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6215                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6216                         if (cpus_empty(tmp))
6217                                 break;
6218
6219                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6220                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6221                         if (cpus_empty(tmp))
6222                                 continue;
6223
6224                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6225                                           GFP_KERNEL, i);
6226                         if (!sg) {
6227                                 printk(KERN_WARNING
6228                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6229                                 goto error;
6230                         }
6231                         sg->__cpu_power = 0;
6232                         sg->cpumask = tmp;
6233                         sg->next = prev->next;
6234                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6235                         prev->next = sg;
6236                         prev = sg;
6237                 }
6238         }
6239 #endif
6240
6241         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6242 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6243         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6244                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6245
6246                 init_sched_groups_power(i, sd);
6247         }
6248 #endif
6249 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6250         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6251                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
6252
6253                 init_sched_groups_power(i, sd);
6254         }
6255 #endif
6256
6257         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6258                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6259
6260                 init_sched_groups_power(i, sd);
6261         }
6262
6263 #ifdef CONFIG_NUMA
6264         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6265                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6266
6267         if (sd_allnodes) {
6268                 struct sched_group *sg;
6269
6270                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6271                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6272         }
6273 #endif
6274
6275         /* Attach the domains */
6276         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6277                 struct sched_domain *sd;
6278 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6279                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6280 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6281                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6282 #else
6283                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6284 #endif
6285                 cpu_attach_domain(sd, i);
6286         }
6287
6288         return 0;
6289
6290 #ifdef CONFIG_NUMA
6291 error:
6292         free_sched_groups(cpu_map);
6293         return -ENOMEM;
6294 #endif
6295 }
6296 /*
6297  * Set up scheduler domains and groups.  Callers must hold the hotplug lock.
6298  */
6299 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6300 {
6301         cpumask_t cpu_default_map;
6302         int err;
6303
6304         /*
6305          * Setup mask for cpus without special case scheduling requirements.
6306          * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6307          * exclude other special cases in the future.
6308          */
6309         cpus_andnot(cpu_default_map, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6310
6311         err = build_sched_domains(&cpu_default_map);
6312
6313         return err;
6314 }
6315
6316 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6317 {
6318         free_sched_groups(cpu_map);
6319 }
6320
6321 /*
6322  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6323  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6324  */
6325 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6326 {
6327         int i;
6328
6329         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6330                 cpu_attach_domain(NULL, i);
6331         synchronize_sched();
6332         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6333 }
6334
6335 /*
6336  * Partition sched domains as specified by the cpumasks below.
6337  * This attaches all cpus from the cpumasks to the NULL domain,
6338  * waits for a RCU quiescent period, recalculates sched
6339  * domain information and then attaches them back to the
6340  * correct sched domains
6341  * Call with hotplug lock held
6342  */
6343 int partition_sched_domains(cpumask_t *partition1, cpumask_t *partition2)
6344 {
6345         cpumask_t change_map;
6346         int err = 0;
6347
6348         cpus_and(*partition1, *partition1, cpu_online_map);
6349         cpus_and(*partition2, *partition2, cpu_online_map);
6350         cpus_or(change_map, *partition1, *partition2);
6351
6352         /* Detach sched domains from all of the affected cpus */
6353         detach_destroy_domains(&change_map);
6354         if (!cpus_empty(*partition1))
6355                 err = build_sched_domains(partition1);
6356         if (!err && !cpus_empty(*partition2))
6357                 err = build_sched_domains(partition2);
6358
6359         return err;
6360 }
6361
6362 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6363 static int arch_reinit_sched_domains(void)
6364 {
6365         int err;
6366
6367         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6368         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6369         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6370         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6371
6372         return err;
6373 }
6374
6375 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6376 {
6377         int ret;
6378
6379         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6380                 return -EINVAL;
6381
6382         if (smt)
6383                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6384         else
6385                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6386
6387         ret = arch_reinit_sched_domains();
6388
6389         return ret ? ret : count;
6390 }
6391
6392 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6393 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6394 {
6395         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6396 }
6397 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6398                                             const char *buf, size_t count)
6399 {
6400         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6401 }
6402 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6403                    sched_mc_power_savings_store);
6404 #endif
6405
6406 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6407 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6408 {
6409         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6410 }
6411 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6412                                              const char *buf, size_t count)
6413 {
6414         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6415 }
6416 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6417                    sched_smt_power_savings_store);
6418 #endif
6419
6420 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6421 {
6422         int err = 0;
6423
6424 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6425         if (smt_capable())
6426                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6427                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6428 #endif
6429 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6430         if (!err && mc_capable())
6431                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6432                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6433 #endif
6434         return err;
6435 }
6436 #endif
6437
6438 /*
6439  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy.  The domains
6440  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
6441  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
6442  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
6443  */
6444 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
6445                                 unsigned long action, void *hcpu)
6446 {
6447         switch (action) {
6448         case CPU_UP_PREPARE:
6449         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6450         case CPU_DOWN_PREPARE:
6451         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6452                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6453                 return NOTIFY_OK;
6454
6455         case CPU_UP_CANCELED:
6456         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6457         case CPU_DOWN_FAILED:
6458         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6459         case CPU_ONLINE:
6460         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6461         case CPU_DEAD:
6462         case CPU_DEAD_FROZEN:
6463                 /*
6464                  * Fall through and re-initialise the domains.
6465                  */
6466                 break;
6467         default:
6468                 return NOTIFY_DONE;
6469         }
6470
6471         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
6472         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6473
6474         return NOTIFY_OK;
6475 }
6476
6477 void __init sched_init_smp(void)
6478 {
6479         cpumask_t non_isolated_cpus;
6480
6481         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6482         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6483         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
6484         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
6485                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6486         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6487         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
6488         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
6489
6490         init_sched_domain_sysctl();
6491
6492         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6493         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
6494                 BUG();
6495         sched_init_granularity();
6496 }
6497 #else
6498 void __init sched_init_smp(void)
6499 {
6500         sched_init_granularity();
6501 }
6502 #endif /* CONFIG_SMP */
6503
6504 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6505 {
6506         /* Linker adds these: start and end of __sched functions */
6507         extern char __sched_text_start[], __sched_text_end[];
6508
6509         return in_lock_functions(addr) ||
6510                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6511                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6512 }
6513
6514 static inline void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
6515 {
6516         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
6517         cfs_rq->fair_clock = 1;
6518 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6519         cfs_rq->rq = rq;
6520 #endif
6521 }
6522
6523 void __init sched_init(void)
6524 {
6525         u64 now = sched_clock();
6526         int highest_cpu = 0;
6527         int i, j;
6528
6529         /*
6530          * Link up the scheduling class hierarchy:
6531          */
6532         rt_sched_class.next = &fair_sched_class;
6533         fair_sched_class.next = &idle_sched_class;
6534         idle_sched_class.next = NULL;
6535
6536         for_each_possible_cpu(i) {
6537                 struct rt_prio_array *array;
6538                 struct rq *rq;
6539
6540                 rq = cpu_rq(i);
6541                 spin_lock_init(&rq->lock);
6542                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
6543                 rq->nr_running = 0;
6544                 rq->clock = 1;
6545                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
6546 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6547                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6548                 list_add(&rq->cfs.leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
6549 #endif
6550                 rq->ls.load_update_last = now;
6551                 rq->ls.load_update_start = now;
6552
6553                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6554                         rq->cpu_load[j] = 0;
6555 #ifdef CONFIG_SMP
6556                 rq->sd = NULL;
6557                 rq->active_balance = 0;
6558                 rq->next_balance = jiffies;
6559                 rq->push_cpu = 0;
6560                 rq->cpu = i;
6561                 rq->migration_thread = NULL;
6562                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
6563 #endif
6564                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6565
6566                 array = &rq->rt.active;
6567                 for (j = 0; j < MAX_RT_PRIO; j++) {
6568                         INIT_LIST_HEAD(array->queue + j);
6569                         __clear_bit(j, array->bitmap);
6570                 }
6571                 highest_cpu = i;
6572                 /* delimiter for bitsearch: */
6573                 __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
6574         }
6575
6576         set_load_weight(&init_task);
6577
6578 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6579         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6580 #endif
6581
6582 #ifdef CONFIG_SMP
6583         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
6584         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
6585 #endif
6586
6587 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6588         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
6589 #endif
6590
6591         /*
6592          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6593          */
6594         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6595         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6596
6597         /*
6598          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6599          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6600          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6601          * when this runqueue becomes "idle".
6602          */
6603         init_idle(current, smp_processor_id());
6604         /*
6605          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6606          */
6607         current->sched_class = &fair_sched_class;
6608 }
6609
6610 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6611 void __might_sleep(char *file, int line)
6612 {
6613 #ifdef in_atomic
6614         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6615
6616         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
6617             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
6618                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6619                         return;
6620                 prev_jiffy = jiffies;
6621                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
6622                                 " context at %s:%d\n", file, line);
6623                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
6624                         in_atomic(), irqs_disabled());
6625                 debug_show_held_locks(current);
6626                 if (irqs_disabled())
6627                         print_irqtrace_events(current);
6628                 dump_stack();
6629         }
6630 #endif
6631 }
6632 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6633 #endif
6634
6635 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6636 void normalize_rt_tasks(void)
6637 {
6638         struct task_struct *g, *p;
6639         unsigned long flags;
6640         struct rq *rq;
6641         int on_rq;
6642
6643         read_lock_irq(&tasklist_lock);
6644         do_each_thread(g, p) {
6645                 p->se.fair_key                  = 0;
6646                 p->se.wait_runtime              = 0;
6647                 p->se.exec_start                = 0;
6648                 p->se.wait_start_fair           = 0;
6649                 p->se.sleep_start_fair          = 0;
6650 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6651                 p->se.wait_start                = 0;
6652                 p->se.sleep_start               = 0;
6653                 p->se.block_start               = 0;
6654 #endif
6655                 task_rq(p)->cfs.fair_clock      = 0;
6656                 task_rq(p)->clock               = 0;
6657
6658                 if (!rt_task(p)) {
6659                         /*
6660                          * Renice negative nice level userspace
6661                          * tasks back to 0:
6662                          */
6663                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6664                                 set_user_nice(p, 0);
6665                         continue;
6666                 }
6667
6668                 spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6669                 rq = __task_rq_lock(p);
6670 #ifdef CONFIG_SMP
6671                 /*
6672                  * Do not touch the migration thread:
6673                  */
6674                 if (p == rq->migration_thread)
6675                         goto out_unlock;
6676 #endif
6677
6678                 update_rq_clock(rq);
6679                 on_rq = p->se.on_rq;
6680                 if (on_rq)
6681                         deactivate_task(rq, p, 0);
6682                 __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
6683                 if (on_rq) {
6684                         activate_task(rq, p, 0);
6685                         resched_task(rq->curr);
6686                 }
6687 #ifdef CONFIG_SMP
6688  out_unlock:
6689 #endif
6690                 __task_rq_unlock(rq);
6691                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6692         } while_each_thread(g, p);
6693
6694         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
6695 }
6696
6697 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6698
6699 #ifdef CONFIG_IA64
6700 /*
6701  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
6702  *
6703  * They can only be called when the whole system has been
6704  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6705  * activity can take place. Using them for anything else would
6706  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6707  * under any other configuration.
6708  */
6709
6710 /**
6711  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6712  * @cpu: the processor in question.
6713  *
6714  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6715  */
6716 struct task_struct *curr_task(int cpu)
6717 {
6718         return cpu_curr(cpu);
6719 }
6720
6721 /**
6722  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6723  * @cpu: the processor in question.
6724  * @p: the task pointer to set.
6725  *
6726  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6727  * are serviced on a separate stack.  It allows the architecture to switch the
6728  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner.  This function
6729  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6730  * and caller must save the original value of the current task (see
6731  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6732  * re-starting the system.
6733  *
6734  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6735  */
6736 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
6737 {
6738         cpu_curr(cpu) = p;
6739 }
6740
6741 #endif