Merge branch '83xx' into for_paulus
[pandora-kernel.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  */
20
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/module.h>
23 #include <linux/nmi.h>
24 #include <linux/init.h>
25 #include <asm/uaccess.h>
26 #include <linux/highmem.h>
27 #include <linux/smp_lock.h>
28 #include <asm/mmu_context.h>
29 #include <linux/interrupt.h>
30 #include <linux/capability.h>
31 #include <linux/completion.h>
32 #include <linux/kernel_stat.h>
33 #include <linux/security.h>
34 #include <linux/notifier.h>
35 #include <linux/profile.h>
36 #include <linux/suspend.h>
37 #include <linux/vmalloc.h>
38 #include <linux/blkdev.h>
39 #include <linux/delay.h>
40 #include <linux/smp.h>
41 #include <linux/threads.h>
42 #include <linux/timer.h>
43 #include <linux/rcupdate.h>
44 #include <linux/cpu.h>
45 #include <linux/cpuset.h>
46 #include <linux/percpu.h>
47 #include <linux/kthread.h>
48 #include <linux/seq_file.h>
49 #include <linux/syscalls.h>
50 #include <linux/times.h>
51 #include <linux/acct.h>
52 #include <linux/kprobes.h>
53 #include <asm/tlb.h>
54
55 #include <asm/unistd.h>
56
57 /*
58  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
59  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
60  * and back.
61  */
62 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
63 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
64 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
65
66 /*
67  * 'User priority' is the nice value converted to something we
68  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
69  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
70  */
71 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
72 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
73 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
74
75 /*
76  * Some helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
77  */
78 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((TIME) / (1000000000 / HZ))
79 #define JIFFIES_TO_NS(TIME)     ((TIME) * (1000000000 / HZ))
80
81 /*
82  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
83  *
84  * Minimum timeslice is 5 msecs (or 1 jiffy, whichever is larger),
85  * default timeslice is 100 msecs, maximum timeslice is 800 msecs.
86  * Timeslices get refilled after they expire.
87  */
88 #define MIN_TIMESLICE           max(5 * HZ / 1000, 1)
89 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
90 #define ON_RUNQUEUE_WEIGHT       30
91 #define CHILD_PENALTY            95
92 #define PARENT_PENALTY          100
93 #define EXIT_WEIGHT               3
94 #define PRIO_BONUS_RATIO         25
95 #define MAX_BONUS               (MAX_USER_PRIO * PRIO_BONUS_RATIO / 100)
96 #define INTERACTIVE_DELTA         2
97 #define MAX_SLEEP_AVG           (DEF_TIMESLICE * MAX_BONUS)
98 #define STARVATION_LIMIT        (MAX_SLEEP_AVG)
99 #define NS_MAX_SLEEP_AVG        (JIFFIES_TO_NS(MAX_SLEEP_AVG))
100
101 /*
102  * If a task is 'interactive' then we reinsert it in the active
103  * array after it has expired its current timeslice. (it will not
104  * continue to run immediately, it will still roundrobin with
105  * other interactive tasks.)
106  *
107  * This part scales the interactivity limit depending on niceness.
108  *
109  * We scale it linearly, offset by the INTERACTIVE_DELTA delta.
110  * Here are a few examples of different nice levels:
111  *
112  *  TASK_INTERACTIVE(-20): [1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0]
113  *  TASK_INTERACTIVE(-10): [1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0]
114  *  TASK_INTERACTIVE(  0): [1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0]
115  *  TASK_INTERACTIVE( 10): [1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
116  *  TASK_INTERACTIVE( 19): [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
117  *
118  * (the X axis represents the possible -5 ... 0 ... +5 dynamic
119  *  priority range a task can explore, a value of '1' means the
120  *  task is rated interactive.)
121  *
122  * Ie. nice +19 tasks can never get 'interactive' enough to be
123  * reinserted into the active array. And only heavily CPU-hog nice -20
124  * tasks will be expired. Default nice 0 tasks are somewhere between,
125  * it takes some effort for them to get interactive, but it's not
126  * too hard.
127  */
128
129 #define CURRENT_BONUS(p) \
130         (NS_TO_JIFFIES((p)->sleep_avg) * MAX_BONUS / \
131                 MAX_SLEEP_AVG)
132
133 #define GRANULARITY     (10 * HZ / 1000 ? : 1)
134
135 #ifdef CONFIG_SMP
136 #define TIMESLICE_GRANULARITY(p)        (GRANULARITY * \
137                 (1 << (((MAX_BONUS - CURRENT_BONUS(p)) ? : 1) - 1)) * \
138                         num_online_cpus())
139 #else
140 #define TIMESLICE_GRANULARITY(p)        (GRANULARITY * \
141                 (1 << (((MAX_BONUS - CURRENT_BONUS(p)) ? : 1) - 1)))
142 #endif
143
144 #define SCALE(v1,v1_max,v2_max) \
145         (v1) * (v2_max) / (v1_max)
146
147 #define DELTA(p) \
148         (SCALE(TASK_NICE(p) + 20, 40, MAX_BONUS) - 20 * MAX_BONUS / 40 + \
149                 INTERACTIVE_DELTA)
150
151 #define TASK_INTERACTIVE(p) \
152         ((p)->prio <= (p)->static_prio - DELTA(p))
153
154 #define INTERACTIVE_SLEEP(p) \
155         (JIFFIES_TO_NS(MAX_SLEEP_AVG * \
156                 (MAX_BONUS / 2 + DELTA((p)) + 1) / MAX_BONUS - 1))
157
158 #define TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq) \
159         ((p)->prio < (rq)->curr->prio)
160
161 /*
162  * task_timeslice() scales user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
163  * to time slice values: [800ms ... 100ms ... 5ms]
164  *
165  * The higher a thread's priority, the bigger timeslices
166  * it gets during one round of execution. But even the lowest
167  * priority thread gets MIN_TIMESLICE worth of execution time.
168  */
169
170 #define SCALE_PRIO(x, prio) \
171         max(x * (MAX_PRIO - prio) / (MAX_USER_PRIO / 2), MIN_TIMESLICE)
172
173 static unsigned int static_prio_timeslice(int static_prio)
174 {
175         if (static_prio < NICE_TO_PRIO(0))
176                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE * 4, static_prio);
177         else
178                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE, static_prio);
179 }
180
181 static inline unsigned int task_timeslice(task_t *p)
182 {
183         return static_prio_timeslice(p->static_prio);
184 }
185
186 #define task_hot(p, now, sd) ((long long) ((now) - (p)->last_ran)       \
187                                 < (long long) (sd)->cache_hot_time)
188
189 /*
190  * These are the runqueue data structures:
191  */
192
193 typedef struct runqueue runqueue_t;
194
195 struct prio_array {
196         unsigned int nr_active;
197         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
198         struct list_head queue[MAX_PRIO];
199 };
200
201 /*
202  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
203  *
204  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
205  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
206  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
207  */
208 struct runqueue {
209         spinlock_t lock;
210
211         /*
212          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
213          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
214          */
215         unsigned long nr_running;
216         unsigned long raw_weighted_load;
217 #ifdef CONFIG_SMP
218         unsigned long cpu_load[3];
219 #endif
220         unsigned long long nr_switches;
221
222         /*
223          * This is part of a global counter where only the total sum
224          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
225          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
226          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
227          */
228         unsigned long nr_uninterruptible;
229
230         unsigned long expired_timestamp;
231         unsigned long long timestamp_last_tick;
232         task_t *curr, *idle;
233         struct mm_struct *prev_mm;
234         prio_array_t *active, *expired, arrays[2];
235         int best_expired_prio;
236         atomic_t nr_iowait;
237
238 #ifdef CONFIG_SMP
239         struct sched_domain *sd;
240
241         /* For active balancing */
242         int active_balance;
243         int push_cpu;
244
245         task_t *migration_thread;
246         struct list_head migration_queue;
247 #endif
248
249 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
250         /* latency stats */
251         struct sched_info rq_sched_info;
252
253         /* sys_sched_yield() stats */
254         unsigned long yld_exp_empty;
255         unsigned long yld_act_empty;
256         unsigned long yld_both_empty;
257         unsigned long yld_cnt;
258
259         /* schedule() stats */
260         unsigned long sched_switch;
261         unsigned long sched_cnt;
262         unsigned long sched_goidle;
263
264         /* try_to_wake_up() stats */
265         unsigned long ttwu_cnt;
266         unsigned long ttwu_local;
267 #endif
268 };
269
270 static DEFINE_PER_CPU(struct runqueue, runqueues);
271
272 /*
273  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
274  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
275  *
276  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
277  * preempt-disabled sections.
278  */
279 #define for_each_domain(cpu, domain) \
280 for (domain = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); domain; domain = domain->parent)
281
282 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
283 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
284 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
285 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
286
287 #ifndef prepare_arch_switch
288 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
289 #endif
290 #ifndef finish_arch_switch
291 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
292 #endif
293
294 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
295 static inline int task_running(runqueue_t *rq, task_t *p)
296 {
297         return rq->curr == p;
298 }
299
300 static inline void prepare_lock_switch(runqueue_t *rq, task_t *next)
301 {
302 }
303
304 static inline void finish_lock_switch(runqueue_t *rq, task_t *prev)
305 {
306 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
307         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
308         rq->lock.owner = current;
309 #endif
310         spin_unlock_irq(&rq->lock);
311 }
312
313 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
314 static inline int task_running(runqueue_t *rq, task_t *p)
315 {
316 #ifdef CONFIG_SMP
317         return p->oncpu;
318 #else
319         return rq->curr == p;
320 #endif
321 }
322
323 static inline void prepare_lock_switch(runqueue_t *rq, task_t *next)
324 {
325 #ifdef CONFIG_SMP
326         /*
327          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
328          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
329          * here.
330          */
331         next->oncpu = 1;
332 #endif
333 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
334         spin_unlock_irq(&rq->lock);
335 #else
336         spin_unlock(&rq->lock);
337 #endif
338 }
339
340 static inline void finish_lock_switch(runqueue_t *rq, task_t *prev)
341 {
342 #ifdef CONFIG_SMP
343         /*
344          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
345          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
346          * finished.
347          */
348         smp_wmb();
349         prev->oncpu = 0;
350 #endif
351 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
352         local_irq_enable();
353 #endif
354 }
355 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
356
357 /*
358  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
359  * Must be called interrupts disabled.
360  */
361 static inline runqueue_t *__task_rq_lock(task_t *p)
362         __acquires(rq->lock)
363 {
364         struct runqueue *rq;
365
366 repeat_lock_task:
367         rq = task_rq(p);
368         spin_lock(&rq->lock);
369         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
370                 spin_unlock(&rq->lock);
371                 goto repeat_lock_task;
372         }
373         return rq;
374 }
375
376 /*
377  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
378  * interrupts.  Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
379  * explicitly disabling preemption.
380  */
381 static runqueue_t *task_rq_lock(task_t *p, unsigned long *flags)
382         __acquires(rq->lock)
383 {
384         struct runqueue *rq;
385
386 repeat_lock_task:
387         local_irq_save(*flags);
388         rq = task_rq(p);
389         spin_lock(&rq->lock);
390         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
391                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
392                 goto repeat_lock_task;
393         }
394         return rq;
395 }
396
397 static inline void __task_rq_unlock(runqueue_t *rq)
398         __releases(rq->lock)
399 {
400         spin_unlock(&rq->lock);
401 }
402
403 static inline void task_rq_unlock(runqueue_t *rq, unsigned long *flags)
404         __releases(rq->lock)
405 {
406         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
407 }
408
409 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
410 /*
411  * bump this up when changing the output format or the meaning of an existing
412  * format, so that tools can adapt (or abort)
413  */
414 #define SCHEDSTAT_VERSION 12
415
416 static int show_schedstat(struct seq_file *seq, void *v)
417 {
418         int cpu;
419
420         seq_printf(seq, "version %d\n", SCHEDSTAT_VERSION);
421         seq_printf(seq, "timestamp %lu\n", jiffies);
422         for_each_online_cpu(cpu) {
423                 runqueue_t *rq = cpu_rq(cpu);
424 #ifdef CONFIG_SMP
425                 struct sched_domain *sd;
426                 int dcnt = 0;
427 #endif
428
429                 /* runqueue-specific stats */
430                 seq_printf(seq,
431                     "cpu%d %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu",
432                     cpu, rq->yld_both_empty,
433                     rq->yld_act_empty, rq->yld_exp_empty, rq->yld_cnt,
434                     rq->sched_switch, rq->sched_cnt, rq->sched_goidle,
435                     rq->ttwu_cnt, rq->ttwu_local,
436                     rq->rq_sched_info.cpu_time,
437                     rq->rq_sched_info.run_delay, rq->rq_sched_info.pcnt);
438
439                 seq_printf(seq, "\n");
440
441 #ifdef CONFIG_SMP
442                 /* domain-specific stats */
443                 preempt_disable();
444                 for_each_domain(cpu, sd) {
445                         enum idle_type itype;
446                         char mask_str[NR_CPUS];
447
448                         cpumask_scnprintf(mask_str, NR_CPUS, sd->span);
449                         seq_printf(seq, "domain%d %s", dcnt++, mask_str);
450                         for (itype = SCHED_IDLE; itype < MAX_IDLE_TYPES;
451                                         itype++) {
452                                 seq_printf(seq, " %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu",
453                                     sd->lb_cnt[itype],
454                                     sd->lb_balanced[itype],
455                                     sd->lb_failed[itype],
456                                     sd->lb_imbalance[itype],
457                                     sd->lb_gained[itype],
458                                     sd->lb_hot_gained[itype],
459                                     sd->lb_nobusyq[itype],
460                                     sd->lb_nobusyg[itype]);
461                         }
462                         seq_printf(seq, " %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu\n",
463                             sd->alb_cnt, sd->alb_failed, sd->alb_pushed,
464                             sd->sbe_cnt, sd->sbe_balanced, sd->sbe_pushed,
465                             sd->sbf_cnt, sd->sbf_balanced, sd->sbf_pushed,
466                             sd->ttwu_wake_remote, sd->ttwu_move_affine, sd->ttwu_move_balance);
467                 }
468                 preempt_enable();
469 #endif
470         }
471         return 0;
472 }
473
474 static int schedstat_open(struct inode *inode, struct file *file)
475 {
476         unsigned int size = PAGE_SIZE * (1 + num_online_cpus() / 32);
477         char *buf = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
478         struct seq_file *m;
479         int res;
480
481         if (!buf)
482                 return -ENOMEM;
483         res = single_open(file, show_schedstat, NULL);
484         if (!res) {
485                 m = file->private_data;
486                 m->buf = buf;
487                 m->size = size;
488         } else
489                 kfree(buf);
490         return res;
491 }
492
493 struct file_operations proc_schedstat_operations = {
494         .open    = schedstat_open,
495         .read    = seq_read,
496         .llseek  = seq_lseek,
497         .release = single_release,
498 };
499
500 # define schedstat_inc(rq, field)       do { (rq)->field++; } while (0)
501 # define schedstat_add(rq, field, amt)  do { (rq)->field += (amt); } while (0)
502 #else /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
503 # define schedstat_inc(rq, field)       do { } while (0)
504 # define schedstat_add(rq, field, amt)  do { } while (0)
505 #endif
506
507 /*
508  * rq_lock - lock a given runqueue and disable interrupts.
509  */
510 static inline runqueue_t *this_rq_lock(void)
511         __acquires(rq->lock)
512 {
513         runqueue_t *rq;
514
515         local_irq_disable();
516         rq = this_rq();
517         spin_lock(&rq->lock);
518
519         return rq;
520 }
521
522 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
523 /*
524  * Called when a process is dequeued from the active array and given
525  * the cpu.  We should note that with the exception of interactive
526  * tasks, the expired queue will become the active queue after the active
527  * queue is empty, without explicitly dequeuing and requeuing tasks in the
528  * expired queue.  (Interactive tasks may be requeued directly to the
529  * active queue, thus delaying tasks in the expired queue from running;
530  * see scheduler_tick()).
531  *
532  * This function is only called from sched_info_arrive(), rather than
533  * dequeue_task(). Even though a task may be queued and dequeued multiple
534  * times as it is shuffled about, we're really interested in knowing how
535  * long it was from the *first* time it was queued to the time that it
536  * finally hit a cpu.
537  */
538 static inline void sched_info_dequeued(task_t *t)
539 {
540         t->sched_info.last_queued = 0;
541 }
542
543 /*
544  * Called when a task finally hits the cpu.  We can now calculate how
545  * long it was waiting to run.  We also note when it began so that we
546  * can keep stats on how long its timeslice is.
547  */
548 static void sched_info_arrive(task_t *t)
549 {
550         unsigned long now = jiffies, diff = 0;
551         struct runqueue *rq = task_rq(t);
552
553         if (t->sched_info.last_queued)
554                 diff = now - t->sched_info.last_queued;
555         sched_info_dequeued(t);
556         t->sched_info.run_delay += diff;
557         t->sched_info.last_arrival = now;
558         t->sched_info.pcnt++;
559
560         if (!rq)
561                 return;
562
563         rq->rq_sched_info.run_delay += diff;
564         rq->rq_sched_info.pcnt++;
565 }
566
567 /*
568  * Called when a process is queued into either the active or expired
569  * array.  The time is noted and later used to determine how long we
570  * had to wait for us to reach the cpu.  Since the expired queue will
571  * become the active queue after active queue is empty, without dequeuing
572  * and requeuing any tasks, we are interested in queuing to either. It
573  * is unusual but not impossible for tasks to be dequeued and immediately
574  * requeued in the same or another array: this can happen in sched_yield(),
575  * set_user_nice(), and even load_balance() as it moves tasks from runqueue
576  * to runqueue.
577  *
578  * This function is only called from enqueue_task(), but also only updates
579  * the timestamp if it is already not set.  It's assumed that
580  * sched_info_dequeued() will clear that stamp when appropriate.
581  */
582 static inline void sched_info_queued(task_t *t)
583 {
584         if (!t->sched_info.last_queued)
585                 t->sched_info.last_queued = jiffies;
586 }
587
588 /*
589  * Called when a process ceases being the active-running process, either
590  * voluntarily or involuntarily.  Now we can calculate how long we ran.
591  */
592 static inline void sched_info_depart(task_t *t)
593 {
594         struct runqueue *rq = task_rq(t);
595         unsigned long diff = jiffies - t->sched_info.last_arrival;
596
597         t->sched_info.cpu_time += diff;
598
599         if (rq)
600                 rq->rq_sched_info.cpu_time += diff;
601 }
602
603 /*
604  * Called when tasks are switched involuntarily due, typically, to expiring
605  * their time slice.  (This may also be called when switching to or from
606  * the idle task.)  We are only called when prev != next.
607  */
608 static inline void sched_info_switch(task_t *prev, task_t *next)
609 {
610         struct runqueue *rq = task_rq(prev);
611
612         /*
613          * prev now departs the cpu.  It's not interesting to record
614          * stats about how efficient we were at scheduling the idle
615          * process, however.
616          */
617         if (prev != rq->idle)
618                 sched_info_depart(prev);
619
620         if (next != rq->idle)
621                 sched_info_arrive(next);
622 }
623 #else
624 #define sched_info_queued(t)            do { } while (0)
625 #define sched_info_switch(t, next)      do { } while (0)
626 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
627
628 /*
629  * Adding/removing a task to/from a priority array:
630  */
631 static void dequeue_task(struct task_struct *p, prio_array_t *array)
632 {
633         array->nr_active--;
634         list_del(&p->run_list);
635         if (list_empty(array->queue + p->prio))
636                 __clear_bit(p->prio, array->bitmap);
637 }
638
639 static void enqueue_task(struct task_struct *p, prio_array_t *array)
640 {
641         sched_info_queued(p);
642         list_add_tail(&p->run_list, array->queue + p->prio);
643         __set_bit(p->prio, array->bitmap);
644         array->nr_active++;
645         p->array = array;
646 }
647
648 /*
649  * Put task to the end of the run list without the overhead of dequeue
650  * followed by enqueue.
651  */
652 static void requeue_task(struct task_struct *p, prio_array_t *array)
653 {
654         list_move_tail(&p->run_list, array->queue + p->prio);
655 }
656
657 static inline void enqueue_task_head(struct task_struct *p, prio_array_t *array)
658 {
659         list_add(&p->run_list, array->queue + p->prio);
660         __set_bit(p->prio, array->bitmap);
661         array->nr_active++;
662         p->array = array;
663 }
664
665 /*
666  * __normal_prio - return the priority that is based on the static
667  * priority but is modified by bonuses/penalties.
668  *
669  * We scale the actual sleep average [0 .... MAX_SLEEP_AVG]
670  * into the -5 ... 0 ... +5 bonus/penalty range.
671  *
672  * We use 25% of the full 0...39 priority range so that:
673  *
674  * 1) nice +19 interactive tasks do not preempt nice 0 CPU hogs.
675  * 2) nice -20 CPU hogs do not get preempted by nice 0 tasks.
676  *
677  * Both properties are important to certain workloads.
678  */
679
680 static inline int __normal_prio(task_t *p)
681 {
682         int bonus, prio;
683
684         bonus = CURRENT_BONUS(p) - MAX_BONUS / 2;
685
686         prio = p->static_prio - bonus;
687         if (prio < MAX_RT_PRIO)
688                 prio = MAX_RT_PRIO;
689         if (prio > MAX_PRIO-1)
690                 prio = MAX_PRIO-1;
691         return prio;
692 }
693
694 /*
695  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
696  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
697  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
698  * scheduling class and "nice" value.  For SCHED_NORMAL tasks this is just a
699  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
700  * slice expiry etc.
701  */
702
703 /*
704  * Assume: static_prio_timeslice(NICE_TO_PRIO(0)) == DEF_TIMESLICE
705  * If static_prio_timeslice() is ever changed to break this assumption then
706  * this code will need modification
707  */
708 #define TIME_SLICE_NICE_ZERO DEF_TIMESLICE
709 #define LOAD_WEIGHT(lp) \
710         (((lp) * SCHED_LOAD_SCALE) / TIME_SLICE_NICE_ZERO)
711 #define PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(prio) \
712         LOAD_WEIGHT(static_prio_timeslice(prio))
713 #define RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(rp) \
714         (PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(MAX_RT_PRIO) + LOAD_WEIGHT(rp))
715
716 static void set_load_weight(task_t *p)
717 {
718         if (has_rt_policy(p)) {
719 #ifdef CONFIG_SMP
720                 if (p == task_rq(p)->migration_thread)
721                         /*
722                          * The migration thread does the actual balancing.
723                          * Giving its load any weight will skew balancing
724                          * adversely.
725                          */
726                         p->load_weight = 0;
727                 else
728 #endif
729                         p->load_weight = RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(p->rt_priority);
730         } else
731                 p->load_weight = PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(p->static_prio);
732 }
733
734 static inline void inc_raw_weighted_load(runqueue_t *rq, const task_t *p)
735 {
736         rq->raw_weighted_load += p->load_weight;
737 }
738
739 static inline void dec_raw_weighted_load(runqueue_t *rq, const task_t *p)
740 {
741         rq->raw_weighted_load -= p->load_weight;
742 }
743
744 static inline void inc_nr_running(task_t *p, runqueue_t *rq)
745 {
746         rq->nr_running++;
747         inc_raw_weighted_load(rq, p);
748 }
749
750 static inline void dec_nr_running(task_t *p, runqueue_t *rq)
751 {
752         rq->nr_running--;
753         dec_raw_weighted_load(rq, p);
754 }
755
756 /*
757  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
758  * without taking RT-inheritance into account. Might be
759  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
760  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
761  * estimator recalculates.
762  */
763 static inline int normal_prio(task_t *p)
764 {
765         int prio;
766
767         if (has_rt_policy(p))
768                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
769         else
770                 prio = __normal_prio(p);
771         return prio;
772 }
773
774 /*
775  * Calculate the current priority, i.e. the priority
776  * taken into account by the scheduler. This value might
777  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
778  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
779  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
780  */
781 static int effective_prio(task_t *p)
782 {
783         p->normal_prio = normal_prio(p);
784         /*
785          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
786          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
787          * to the normal priority:
788          */
789         if (!rt_prio(p->prio))
790                 return p->normal_prio;
791         return p->prio;
792 }
793
794 /*
795  * __activate_task - move a task to the runqueue.
796  */
797 static void __activate_task(task_t *p, runqueue_t *rq)
798 {
799         prio_array_t *target = rq->active;
800
801         if (batch_task(p))
802                 target = rq->expired;
803         enqueue_task(p, target);
804         inc_nr_running(p, rq);
805 }
806
807 /*
808  * __activate_idle_task - move idle task to the _front_ of runqueue.
809  */
810 static inline void __activate_idle_task(task_t *p, runqueue_t *rq)
811 {
812         enqueue_task_head(p, rq->active);
813         inc_nr_running(p, rq);
814 }
815
816 /*
817  * Recalculate p->normal_prio and p->prio after having slept,
818  * updating the sleep-average too:
819  */
820 static int recalc_task_prio(task_t *p, unsigned long long now)
821 {
822         /* Caller must always ensure 'now >= p->timestamp' */
823         unsigned long sleep_time = now - p->timestamp;
824
825         if (batch_task(p))
826                 sleep_time = 0;
827
828         if (likely(sleep_time > 0)) {
829                 /*
830                  * This ceiling is set to the lowest priority that would allow
831                  * a task to be reinserted into the active array on timeslice
832                  * completion.
833                  */
834                 unsigned long ceiling = INTERACTIVE_SLEEP(p);
835
836                 if (p->mm && sleep_time > ceiling && p->sleep_avg < ceiling) {
837                         /*
838                          * Prevents user tasks from achieving best priority
839                          * with one single large enough sleep.
840                          */
841                         p->sleep_avg = ceiling;
842                         /*
843                          * Using INTERACTIVE_SLEEP() as a ceiling places a
844                          * nice(0) task 1ms sleep away from promotion, and
845                          * gives it 700ms to round-robin with no chance of
846                          * being demoted.  This is more than generous, so
847                          * mark this sleep as non-interactive to prevent the
848                          * on-runqueue bonus logic from intervening should
849                          * this task not receive cpu immediately.
850                          */
851                         p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
852                 } else {
853                         /*
854                          * Tasks waking from uninterruptible sleep are
855                          * limited in their sleep_avg rise as they
856                          * are likely to be waiting on I/O
857                          */
858                         if (p->sleep_type == SLEEP_NONINTERACTIVE && p->mm) {
859                                 if (p->sleep_avg >= ceiling)
860                                         sleep_time = 0;
861                                 else if (p->sleep_avg + sleep_time >=
862                                          ceiling) {
863                                                 p->sleep_avg = ceiling;
864                                                 sleep_time = 0;
865                                 }
866                         }
867
868                         /*
869                          * This code gives a bonus to interactive tasks.
870                          *
871                          * The boost works by updating the 'average sleep time'
872                          * value here, based on ->timestamp. The more time a
873                          * task spends sleeping, the higher the average gets -
874                          * and the higher the priority boost gets as well.
875                          */
876                         p->sleep_avg += sleep_time;
877
878                 }
879                 if (p->sleep_avg > NS_MAX_SLEEP_AVG)
880                         p->sleep_avg = NS_MAX_SLEEP_AVG;
881         }
882
883         return effective_prio(p);
884 }
885
886 /*
887  * activate_task - move a task to the runqueue and do priority recalculation
888  *
889  * Update all the scheduling statistics stuff. (sleep average
890  * calculation, priority modifiers, etc.)
891  */
892 static void activate_task(task_t *p, runqueue_t *rq, int local)
893 {
894         unsigned long long now;
895
896         now = sched_clock();
897 #ifdef CONFIG_SMP
898         if (!local) {
899                 /* Compensate for drifting sched_clock */
900                 runqueue_t *this_rq = this_rq();
901                 now = (now - this_rq->timestamp_last_tick)
902                         + rq->timestamp_last_tick;
903         }
904 #endif
905
906         if (!rt_task(p))
907                 p->prio = recalc_task_prio(p, now);
908
909         /*
910          * This checks to make sure it's not an uninterruptible task
911          * that is now waking up.
912          */
913         if (p->sleep_type == SLEEP_NORMAL) {
914                 /*
915                  * Tasks which were woken up by interrupts (ie. hw events)
916                  * are most likely of interactive nature. So we give them
917                  * the credit of extending their sleep time to the period
918                  * of time they spend on the runqueue, waiting for execution
919                  * on a CPU, first time around:
920                  */
921                 if (in_interrupt())
922                         p->sleep_type = SLEEP_INTERRUPTED;
923                 else {
924                         /*
925                          * Normal first-time wakeups get a credit too for
926                          * on-runqueue time, but it will be weighted down:
927                          */
928                         p->sleep_type = SLEEP_INTERACTIVE;
929                 }
930         }
931         p->timestamp = now;
932
933         __activate_task(p, rq);
934 }
935
936 /*
937  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
938  */
939 static void deactivate_task(struct task_struct *p, runqueue_t *rq)
940 {
941         dec_nr_running(p, rq);
942         dequeue_task(p, p->array);
943         p->array = NULL;
944 }
945
946 /*
947  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
948  *
949  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
950  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
951  * the target CPU.
952  */
953 #ifdef CONFIG_SMP
954
955 #ifndef tsk_is_polling
956 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
957 #endif
958
959 static void resched_task(task_t *p)
960 {
961         int cpu;
962
963         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
964
965         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
966                 return;
967
968         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
969
970         cpu = task_cpu(p);
971         if (cpu == smp_processor_id())
972                 return;
973
974         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
975         smp_mb();
976         if (!tsk_is_polling(p))
977                 smp_send_reschedule(cpu);
978 }
979 #else
980 static inline void resched_task(task_t *p)
981 {
982         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
983         set_tsk_need_resched(p);
984 }
985 #endif
986
987 /**
988  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
989  * @p: the task in question.
990  */
991 inline int task_curr(const task_t *p)
992 {
993         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
994 }
995
996 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
997 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
998 {
999         return cpu_rq(cpu)->raw_weighted_load;
1000 }
1001
1002 #ifdef CONFIG_SMP
1003 typedef struct {
1004         struct list_head list;
1005
1006         task_t *task;
1007         int dest_cpu;
1008
1009         struct completion done;
1010 } migration_req_t;
1011
1012 /*
1013  * The task's runqueue lock must be held.
1014  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1015  */
1016 static int migrate_task(task_t *p, int dest_cpu, migration_req_t *req)
1017 {
1018         runqueue_t *rq = task_rq(p);
1019
1020         /*
1021          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1022          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1023          */
1024         if (!p->array && !task_running(rq, p)) {
1025                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1026                 return 0;
1027         }
1028
1029         init_completion(&req->done);
1030         req->task = p;
1031         req->dest_cpu = dest_cpu;
1032         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1033         return 1;
1034 }
1035
1036 /*
1037  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1038  *
1039  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1040  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1041  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1042  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1043  * waiting to become inactive.
1044  */
1045 void wait_task_inactive(task_t *p)
1046 {
1047         unsigned long flags;
1048         runqueue_t *rq;
1049         int preempted;
1050
1051 repeat:
1052         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1053         /* Must be off runqueue entirely, not preempted. */
1054         if (unlikely(p->array || task_running(rq, p))) {
1055                 /* If it's preempted, we yield.  It could be a while. */
1056                 preempted = !task_running(rq, p);
1057                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1058                 cpu_relax();
1059                 if (preempted)
1060                         yield();
1061                 goto repeat;
1062         }
1063         task_rq_unlock(rq, &flags);
1064 }
1065
1066 /***
1067  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1068  * @p: the to-be-kicked thread
1069  *
1070  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1071  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1072  *
1073  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1074  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1075  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1076  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1077  * achieved as well.
1078  */
1079 void kick_process(task_t *p)
1080 {
1081         int cpu;
1082
1083         preempt_disable();
1084         cpu = task_cpu(p);
1085         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1086                 smp_send_reschedule(cpu);
1087         preempt_enable();
1088 }
1089
1090 /*
1091  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1092  * according to the scheduling class and "nice" value.
1093  *
1094  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1095  * balance conservatively.
1096  */
1097 static inline unsigned long source_load(int cpu, int type)
1098 {
1099         runqueue_t *rq = cpu_rq(cpu);
1100
1101         if (type == 0)
1102                 return rq->raw_weighted_load;
1103
1104         return min(rq->cpu_load[type-1], rq->raw_weighted_load);
1105 }
1106
1107 /*
1108  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1109  * according to the scheduling class and "nice" value.
1110  */
1111 static inline unsigned long target_load(int cpu, int type)
1112 {
1113         runqueue_t *rq = cpu_rq(cpu);
1114
1115         if (type == 0)
1116                 return rq->raw_weighted_load;
1117
1118         return max(rq->cpu_load[type-1], rq->raw_weighted_load);
1119 }
1120
1121 /*
1122  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1123  */
1124 static inline unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1125 {
1126         runqueue_t *rq = cpu_rq(cpu);
1127         unsigned long n = rq->nr_running;
1128
1129         return n ?  rq->raw_weighted_load / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1130 }
1131
1132 /*
1133  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1134  * domain.
1135  */
1136 static struct sched_group *
1137 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1138 {
1139         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1140         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1141         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1142         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1143
1144         do {
1145                 unsigned long load, avg_load;
1146                 int local_group;
1147                 int i;
1148
1149                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1150                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1151                         goto nextgroup;
1152
1153                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1154
1155                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1156                 avg_load = 0;
1157
1158                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1159                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1160                         if (local_group)
1161                                 load = source_load(i, load_idx);
1162                         else
1163                                 load = target_load(i, load_idx);
1164
1165                         avg_load += load;
1166                 }
1167
1168                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1169                 avg_load = (avg_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
1170
1171                 if (local_group) {
1172                         this_load = avg_load;
1173                         this = group;
1174                 } else if (avg_load < min_load) {
1175                         min_load = avg_load;
1176                         idlest = group;
1177                 }
1178 nextgroup:
1179                 group = group->next;
1180         } while (group != sd->groups);
1181
1182         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1183                 return NULL;
1184         return idlest;
1185 }
1186
1187 /*
1188  * find_idlest_queue - find the idlest runqueue among the cpus in group.
1189  */
1190 static int
1191 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1192 {
1193         cpumask_t tmp;
1194         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1195         int idlest = -1;
1196         int i;
1197
1198         /* Traverse only the allowed CPUs */
1199         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1200
1201         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1202                 load = weighted_cpuload(i);
1203
1204                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1205                         min_load = load;
1206                         idlest = i;
1207                 }
1208         }
1209
1210         return idlest;
1211 }
1212
1213 /*
1214  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1215  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1216  * SD_BALANCE_EXEC.
1217  *
1218  * Balance, ie. select the least loaded group.
1219  *
1220  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1221  *
1222  * preempt must be disabled.
1223  */
1224 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1225 {
1226         struct task_struct *t = current;
1227         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1228
1229         for_each_domain(cpu, tmp) {
1230                 /*
1231                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1232                  */
1233                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1234                         break;
1235                 if (tmp->flags & flag)
1236                         sd = tmp;
1237         }
1238
1239         while (sd) {
1240                 cpumask_t span;
1241                 struct sched_group *group;
1242                 int new_cpu;
1243                 int weight;
1244
1245                 span = sd->span;
1246                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1247                 if (!group)
1248                         goto nextlevel;
1249
1250                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1251                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu)
1252                         goto nextlevel;
1253
1254                 /* Now try balancing at a lower domain level */
1255                 cpu = new_cpu;
1256 nextlevel:
1257                 sd = NULL;
1258                 weight = cpus_weight(span);
1259                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1260                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1261                                 break;
1262                         if (tmp->flags & flag)
1263                                 sd = tmp;
1264                 }
1265                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1266         }
1267
1268         return cpu;
1269 }
1270
1271 #endif /* CONFIG_SMP */
1272
1273 /*
1274  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1275  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1276  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1277  * so we always favor a closer, idle cpu.
1278  *
1279  * Returns the CPU we should wake onto.
1280  */
1281 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1282 static int wake_idle(int cpu, task_t *p)
1283 {
1284         cpumask_t tmp;
1285         struct sched_domain *sd;
1286         int i;
1287
1288         if (idle_cpu(cpu))
1289                 return cpu;
1290
1291         for_each_domain(cpu, sd) {
1292                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
1293                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
1294                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1295                                 if (idle_cpu(i))
1296                                         return i;
1297                         }
1298                 }
1299                 else
1300                         break;
1301         }
1302         return cpu;
1303 }
1304 #else
1305 static inline int wake_idle(int cpu, task_t *p)
1306 {
1307         return cpu;
1308 }
1309 #endif
1310
1311 /***
1312  * try_to_wake_up - wake up a thread
1313  * @p: the to-be-woken-up thread
1314  * @state: the mask of task states that can be woken
1315  * @sync: do a synchronous wakeup?
1316  *
1317  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1318  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1319  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1320  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1321  * runnable without the overhead of this.
1322  *
1323  * returns failure only if the task is already active.
1324  */
1325 static int try_to_wake_up(task_t *p, unsigned int state, int sync)
1326 {
1327         int cpu, this_cpu, success = 0;
1328         unsigned long flags;
1329         long old_state;
1330         runqueue_t *rq;
1331 #ifdef CONFIG_SMP
1332         unsigned long load, this_load;
1333         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1334         int new_cpu;
1335 #endif
1336
1337         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1338         old_state = p->state;
1339         if (!(old_state & state))
1340                 goto out;
1341
1342         if (p->array)
1343                 goto out_running;
1344
1345         cpu = task_cpu(p);
1346         this_cpu = smp_processor_id();
1347
1348 #ifdef CONFIG_SMP
1349         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1350                 goto out_activate;
1351
1352         new_cpu = cpu;
1353
1354         schedstat_inc(rq, ttwu_cnt);
1355         if (cpu == this_cpu) {
1356                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1357                 goto out_set_cpu;
1358         }
1359
1360         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1361                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1362                         schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1363                         this_sd = sd;
1364                         break;
1365                 }
1366         }
1367
1368         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
1369                 goto out_set_cpu;
1370
1371         /*
1372          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1373          */
1374         if (this_sd) {
1375                 int idx = this_sd->wake_idx;
1376                 unsigned int imbalance;
1377
1378                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1379
1380                 load = source_load(cpu, idx);
1381                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
1382
1383                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
1384
1385                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1386                         unsigned long tl = this_load;
1387                         unsigned long tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1388
1389                         /*
1390                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1391                          * effect of the currently running task from the load
1392                          * of the current CPU:
1393                          */
1394                         if (sync)
1395                                 tl -= current->load_weight;
1396
1397                         if ((tl <= load &&
1398                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1399                                 100*(tl + p->load_weight) <= imbalance*load) {
1400                                 /*
1401                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1402                                  * p is cache cold in this domain, and
1403                                  * there is no bad imbalance.
1404                                  */
1405                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1406                                 goto out_set_cpu;
1407                         }
1408                 }
1409
1410                 /*
1411                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1412                  * limit is reached.
1413                  */
1414                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1415                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1416                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1417                                 goto out_set_cpu;
1418                         }
1419                 }
1420         }
1421
1422         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1423 out_set_cpu:
1424         new_cpu = wake_idle(new_cpu, p);
1425         if (new_cpu != cpu) {
1426                 set_task_cpu(p, new_cpu);
1427                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1428                 /* might preempt at this point */
1429                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1430                 old_state = p->state;
1431                 if (!(old_state & state))
1432                         goto out;
1433                 if (p->array)
1434                         goto out_running;
1435
1436                 this_cpu = smp_processor_id();
1437                 cpu = task_cpu(p);
1438         }
1439
1440 out_activate:
1441 #endif /* CONFIG_SMP */
1442         if (old_state == TASK_UNINTERRUPTIBLE) {
1443                 rq->nr_uninterruptible--;
1444                 /*
1445                  * Tasks on involuntary sleep don't earn
1446                  * sleep_avg beyond just interactive state.
1447                  */
1448                 p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
1449         } else
1450
1451         /*
1452          * Tasks that have marked their sleep as noninteractive get
1453          * woken up with their sleep average not weighted in an
1454          * interactive way.
1455          */
1456                 if (old_state & TASK_NONINTERACTIVE)
1457                         p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
1458
1459
1460         activate_task(p, rq, cpu == this_cpu);
1461         /*
1462          * Sync wakeups (i.e. those types of wakeups where the waker
1463          * has indicated that it will leave the CPU in short order)
1464          * don't trigger a preemption, if the woken up task will run on
1465          * this cpu. (in this case the 'I will reschedule' promise of
1466          * the waker guarantees that the freshly woken up task is going
1467          * to be considered on this CPU.)
1468          */
1469         if (!sync || cpu != this_cpu) {
1470                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
1471                         resched_task(rq->curr);
1472         }
1473         success = 1;
1474
1475 out_running:
1476         p->state = TASK_RUNNING;
1477 out:
1478         task_rq_unlock(rq, &flags);
1479
1480         return success;
1481 }
1482
1483 int fastcall wake_up_process(task_t *p)
1484 {
1485         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1486                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1487 }
1488
1489 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1490
1491 int fastcall wake_up_state(task_t *p, unsigned int state)
1492 {
1493         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1494 }
1495
1496 /*
1497  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1498  * p is forked by current.
1499  */
1500 void fastcall sched_fork(task_t *p, int clone_flags)
1501 {
1502         int cpu = get_cpu();
1503
1504 #ifdef CONFIG_SMP
1505         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1506 #endif
1507         set_task_cpu(p, cpu);
1508
1509         /*
1510          * We mark the process as running here, but have not actually
1511          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1512          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1513          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1514          */
1515         p->state = TASK_RUNNING;
1516
1517         /*
1518          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1519          */
1520         p->prio = current->normal_prio;
1521
1522         INIT_LIST_HEAD(&p->run_list);
1523         p->array = NULL;
1524 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1525         memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1526 #endif
1527 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1528         p->oncpu = 0;
1529 #endif
1530 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1531         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1532         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1533 #endif
1534         /*
1535          * Share the timeslice between parent and child, thus the
1536          * total amount of pending timeslices in the system doesn't change,
1537          * resulting in more scheduling fairness.
1538          */
1539         local_irq_disable();
1540         p->time_slice = (current->time_slice + 1) >> 1;
1541         /*
1542          * The remainder of the first timeslice might be recovered by
1543          * the parent if the child exits early enough.
1544          */
1545         p->first_time_slice = 1;
1546         current->time_slice >>= 1;
1547         p->timestamp = sched_clock();
1548         if (unlikely(!current->time_slice)) {
1549                 /*
1550                  * This case is rare, it happens when the parent has only
1551                  * a single jiffy left from its timeslice. Taking the
1552                  * runqueue lock is not a problem.
1553                  */
1554                 current->time_slice = 1;
1555                 scheduler_tick();
1556         }
1557         local_irq_enable();
1558         put_cpu();
1559 }
1560
1561 /*
1562  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1563  *
1564  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1565  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1566  * on the runqueue and wakes it.
1567  */
1568 void fastcall wake_up_new_task(task_t *p, unsigned long clone_flags)
1569 {
1570         unsigned long flags;
1571         int this_cpu, cpu;
1572         runqueue_t *rq, *this_rq;
1573
1574         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1575         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1576         this_cpu = smp_processor_id();
1577         cpu = task_cpu(p);
1578
1579         /*
1580          * We decrease the sleep average of forking parents
1581          * and children as well, to keep max-interactive tasks
1582          * from forking tasks that are max-interactive. The parent
1583          * (current) is done further down, under its lock.
1584          */
1585         p->sleep_avg = JIFFIES_TO_NS(CURRENT_BONUS(p) *
1586                 CHILD_PENALTY / 100 * MAX_SLEEP_AVG / MAX_BONUS);
1587
1588         p->prio = effective_prio(p);
1589
1590         if (likely(cpu == this_cpu)) {
1591                 if (!(clone_flags & CLONE_VM)) {
1592                         /*
1593                          * The VM isn't cloned, so we're in a good position to
1594                          * do child-runs-first in anticipation of an exec. This
1595                          * usually avoids a lot of COW overhead.
1596                          */
1597                         if (unlikely(!current->array))
1598                                 __activate_task(p, rq);
1599                         else {
1600                                 p->prio = current->prio;
1601                                 p->normal_prio = current->normal_prio;
1602                                 list_add_tail(&p->run_list, &current->run_list);
1603                                 p->array = current->array;
1604                                 p->array->nr_active++;
1605                                 inc_nr_running(p, rq);
1606                         }
1607                         set_need_resched();
1608                 } else
1609                         /* Run child last */
1610                         __activate_task(p, rq);
1611                 /*
1612                  * We skip the following code due to cpu == this_cpu
1613                  *
1614                  *   task_rq_unlock(rq, &flags);
1615                  *   this_rq = task_rq_lock(current, &flags);
1616                  */
1617                 this_rq = rq;
1618         } else {
1619                 this_rq = cpu_rq(this_cpu);
1620
1621                 /*
1622                  * Not the local CPU - must adjust timestamp. This should
1623                  * get optimised away in the !CONFIG_SMP case.
1624                  */
1625                 p->timestamp = (p->timestamp - this_rq->timestamp_last_tick)
1626                                         + rq->timestamp_last_tick;
1627                 __activate_task(p, rq);
1628                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
1629                         resched_task(rq->curr);
1630
1631                 /*
1632                  * Parent and child are on different CPUs, now get the
1633                  * parent runqueue to update the parent's ->sleep_avg:
1634                  */
1635                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1636                 this_rq = task_rq_lock(current, &flags);
1637         }
1638         current->sleep_avg = JIFFIES_TO_NS(CURRENT_BONUS(current) *
1639                 PARENT_PENALTY / 100 * MAX_SLEEP_AVG / MAX_BONUS);
1640         task_rq_unlock(this_rq, &flags);
1641 }
1642
1643 /*
1644  * Potentially available exiting-child timeslices are
1645  * retrieved here - this way the parent does not get
1646  * penalized for creating too many threads.
1647  *
1648  * (this cannot be used to 'generate' timeslices
1649  * artificially, because any timeslice recovered here
1650  * was given away by the parent in the first place.)
1651  */
1652 void fastcall sched_exit(task_t *p)
1653 {
1654         unsigned long flags;
1655         runqueue_t *rq;
1656
1657         /*
1658          * If the child was a (relative-) CPU hog then decrease
1659          * the sleep_avg of the parent as well.
1660          */
1661         rq = task_rq_lock(p->parent, &flags);
1662         if (p->first_time_slice && task_cpu(p) == task_cpu(p->parent)) {
1663                 p->parent->time_slice += p->time_slice;
1664                 if (unlikely(p->parent->time_slice > task_timeslice(p)))
1665                         p->parent->time_slice = task_timeslice(p);
1666         }
1667         if (p->sleep_avg < p->parent->sleep_avg)
1668                 p->parent->sleep_avg = p->parent->sleep_avg /
1669                 (EXIT_WEIGHT + 1) * EXIT_WEIGHT + p->sleep_avg /
1670                 (EXIT_WEIGHT + 1);
1671         task_rq_unlock(rq, &flags);
1672 }
1673
1674 /**
1675  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1676  * @rq: the runqueue preparing to switch
1677  * @next: the task we are going to switch to.
1678  *
1679  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1680  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1681  * switch.
1682  *
1683  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1684  * hooks.
1685  */
1686 static inline void prepare_task_switch(runqueue_t *rq, task_t *next)
1687 {
1688         prepare_lock_switch(rq, next);
1689         prepare_arch_switch(next);
1690 }
1691
1692 /**
1693  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1694  * @rq: runqueue associated with task-switch
1695  * @prev: the thread we just switched away from.
1696  *
1697  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1698  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1699  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1700  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1701  *
1702  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1703  * so, we finish that here outside of the runqueue lock.  (Doing it
1704  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1705  * details.)
1706  */
1707 static inline void finish_task_switch(runqueue_t *rq, task_t *prev)
1708         __releases(rq->lock)
1709 {
1710         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1711         unsigned long prev_task_flags;
1712
1713         rq->prev_mm = NULL;
1714
1715         /*
1716          * A task struct has one reference for the use as "current".
1717          * If a task dies, then it sets EXIT_ZOMBIE in tsk->exit_state and
1718          * calls schedule one last time. The schedule call will never return,
1719          * and the scheduled task must drop that reference.
1720          * The test for EXIT_ZOMBIE must occur while the runqueue locks are
1721          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1722          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1723          * be dropped twice.
1724          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1725          */
1726         prev_task_flags = prev->flags;
1727         finish_arch_switch(prev);
1728         finish_lock_switch(rq, prev);
1729         if (mm)
1730                 mmdrop(mm);
1731         if (unlikely(prev_task_flags & PF_DEAD)) {
1732                 /*
1733                  * Remove function-return probe instances associated with this
1734                  * task and put them back on the free list.
1735                  */
1736                 kprobe_flush_task(prev);
1737                 put_task_struct(prev);
1738         }
1739 }
1740
1741 /**
1742  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1743  * @prev: the thread we just switched away from.
1744  */
1745 asmlinkage void schedule_tail(task_t *prev)
1746         __releases(rq->lock)
1747 {
1748         runqueue_t *rq = this_rq();
1749         finish_task_switch(rq, prev);
1750 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1751         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1752         preempt_enable();
1753 #endif
1754         if (current->set_child_tid)
1755                 put_user(current->pid, current->set_child_tid);
1756 }
1757
1758 /*
1759  * context_switch - switch to the new MM and the new
1760  * thread's register state.
1761  */
1762 static inline
1763 task_t * context_switch(runqueue_t *rq, task_t *prev, task_t *next)
1764 {
1765         struct mm_struct *mm = next->mm;
1766         struct mm_struct *oldmm = prev->active_mm;
1767
1768         if (unlikely(!mm)) {
1769                 next->active_mm = oldmm;
1770                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1771                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1772         } else
1773                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1774
1775         if (unlikely(!prev->mm)) {
1776                 prev->active_mm = NULL;
1777                 WARN_ON(rq->prev_mm);
1778                 rq->prev_mm = oldmm;
1779         }
1780
1781         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1782         switch_to(prev, next, prev);
1783
1784         return prev;
1785 }
1786
1787 /*
1788  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1789  *
1790  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1791  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1792  * number of context switches performed since bootup.
1793  */
1794 unsigned long nr_running(void)
1795 {
1796         unsigned long i, sum = 0;
1797
1798         for_each_online_cpu(i)
1799                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1800
1801         return sum;
1802 }
1803
1804 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1805 {
1806         unsigned long i, sum = 0;
1807
1808         for_each_possible_cpu(i)
1809                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1810
1811         /*
1812          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1813          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1814          */
1815         if (unlikely((long)sum < 0))
1816                 sum = 0;
1817
1818         return sum;
1819 }
1820
1821 unsigned long long nr_context_switches(void)
1822 {
1823         int i;
1824         unsigned long long sum = 0;
1825
1826         for_each_possible_cpu(i)
1827                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1828
1829         return sum;
1830 }
1831
1832 unsigned long nr_iowait(void)
1833 {
1834         unsigned long i, sum = 0;
1835
1836         for_each_possible_cpu(i)
1837                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1838
1839         return sum;
1840 }
1841
1842 unsigned long nr_active(void)
1843 {
1844         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
1845
1846         for_each_online_cpu(i) {
1847                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
1848                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1849         }
1850
1851         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
1852                 uninterruptible = 0;
1853
1854         return running + uninterruptible;
1855 }
1856
1857 #ifdef CONFIG_SMP
1858
1859 /*
1860  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1861  *
1862  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1863  * you need to do so manually before calling.
1864  */
1865 static void double_rq_lock(runqueue_t *rq1, runqueue_t *rq2)
1866         __acquires(rq1->lock)
1867         __acquires(rq2->lock)
1868 {
1869         if (rq1 == rq2) {
1870                 spin_lock(&rq1->lock);
1871                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1872         } else {
1873                 if (rq1 < rq2) {
1874                         spin_lock(&rq1->lock);
1875                         spin_lock(&rq2->lock);
1876                 } else {
1877                         spin_lock(&rq2->lock);
1878                         spin_lock(&rq1->lock);
1879                 }
1880         }
1881 }
1882
1883 /*
1884  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1885  *
1886  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1887  * you need to do so manually after calling.
1888  */
1889 static void double_rq_unlock(runqueue_t *rq1, runqueue_t *rq2)
1890         __releases(rq1->lock)
1891         __releases(rq2->lock)
1892 {
1893         spin_unlock(&rq1->lock);
1894         if (rq1 != rq2)
1895                 spin_unlock(&rq2->lock);
1896         else
1897                 __release(rq2->lock);
1898 }
1899
1900 /*
1901  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1902  */
1903 static void double_lock_balance(runqueue_t *this_rq, runqueue_t *busiest)
1904         __releases(this_rq->lock)
1905         __acquires(busiest->lock)
1906         __acquires(this_rq->lock)
1907 {
1908         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1909                 if (busiest < this_rq) {
1910                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1911                         spin_lock(&busiest->lock);
1912                         spin_lock(&this_rq->lock);
1913                 } else
1914                         spin_lock(&busiest->lock);
1915         }
1916 }
1917
1918 /*
1919  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
1920  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
1921  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu.  Then
1922  * the cpu_allowed mask is restored.
1923  */
1924 static void sched_migrate_task(task_t *p, int dest_cpu)
1925 {
1926         migration_req_t req;
1927         runqueue_t *rq;
1928         unsigned long flags;
1929
1930         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1931         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
1932             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
1933                 goto out;
1934
1935         /* force the process onto the specified CPU */
1936         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
1937                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
1938                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
1939                 get_task_struct(mt);
1940                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1941                 wake_up_process(mt);
1942                 put_task_struct(mt);
1943                 wait_for_completion(&req.done);
1944                 return;
1945         }
1946 out:
1947         task_rq_unlock(rq, &flags);
1948 }
1949
1950 /*
1951  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
1952  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
1953  */
1954 void sched_exec(void)
1955 {
1956         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
1957         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
1958         put_cpu();
1959         if (new_cpu != this_cpu)
1960                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
1961 }
1962
1963 /*
1964  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
1965  * Both runqueues must be locked.
1966  */
1967 static
1968 void pull_task(runqueue_t *src_rq, prio_array_t *src_array, task_t *p,
1969                runqueue_t *this_rq, prio_array_t *this_array, int this_cpu)
1970 {
1971         dequeue_task(p, src_array);
1972         dec_nr_running(p, src_rq);
1973         set_task_cpu(p, this_cpu);
1974         inc_nr_running(p, this_rq);
1975         enqueue_task(p, this_array);
1976         p->timestamp = (p->timestamp - src_rq->timestamp_last_tick)
1977                                 + this_rq->timestamp_last_tick;
1978         /*
1979          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
1980          * to be always true for them.
1981          */
1982         if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, this_rq))
1983                 resched_task(this_rq->curr);
1984 }
1985
1986 /*
1987  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
1988  */
1989 static
1990 int can_migrate_task(task_t *p, runqueue_t *rq, int this_cpu,
1991                      struct sched_domain *sd, enum idle_type idle,
1992                      int *all_pinned)
1993 {
1994         /*
1995          * We do not migrate tasks that are:
1996          * 1) running (obviously), or
1997          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
1998          * 3) are cache-hot on their current CPU.
1999          */
2000         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed))
2001                 return 0;
2002         *all_pinned = 0;
2003
2004         if (task_running(rq, p))
2005                 return 0;
2006
2007         /*
2008          * Aggressive migration if:
2009          * 1) task is cache cold, or
2010          * 2) too many balance attempts have failed.
2011          */
2012
2013         if (sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries)
2014                 return 1;
2015
2016         if (task_hot(p, rq->timestamp_last_tick, sd))
2017                 return 0;
2018         return 1;
2019 }
2020
2021 #define rq_best_prio(rq) min((rq)->curr->prio, (rq)->best_expired_prio)
2022 /*
2023  * move_tasks tries to move up to max_nr_move tasks and max_load_move weighted
2024  * load from busiest to this_rq, as part of a balancing operation within
2025  * "domain". Returns the number of tasks moved.
2026  *
2027  * Called with both runqueues locked.
2028  */
2029 static int move_tasks(runqueue_t *this_rq, int this_cpu, runqueue_t *busiest,
2030                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
2031                       struct sched_domain *sd, enum idle_type idle,
2032                       int *all_pinned)
2033 {
2034         prio_array_t *array, *dst_array;
2035         struct list_head *head, *curr;
2036         int idx, pulled = 0, pinned = 0, this_best_prio, busiest_best_prio;
2037         int busiest_best_prio_seen;
2038         int skip_for_load; /* skip the task based on weighted load issues */
2039         long rem_load_move;
2040         task_t *tmp;
2041
2042         if (max_nr_move == 0 || max_load_move == 0)
2043                 goto out;
2044
2045         rem_load_move = max_load_move;
2046         pinned = 1;
2047         this_best_prio = rq_best_prio(this_rq);
2048         busiest_best_prio = rq_best_prio(busiest);
2049         /*
2050          * Enable handling of the case where there is more than one task
2051          * with the best priority.   If the current running task is one
2052          * of those with prio==busiest_best_prio we know it won't be moved
2053          * and therefore it's safe to override the skip (based on load) of
2054          * any task we find with that prio.
2055          */
2056         busiest_best_prio_seen = busiest_best_prio == busiest->curr->prio;
2057
2058         /*
2059          * We first consider expired tasks. Those will likely not be
2060          * executed in the near future, and they are most likely to
2061          * be cache-cold, thus switching CPUs has the least effect
2062          * on them.
2063          */
2064         if (busiest->expired->nr_active) {
2065                 array = busiest->expired;
2066                 dst_array = this_rq->expired;
2067         } else {
2068                 array = busiest->active;
2069                 dst_array = this_rq->active;
2070         }
2071
2072 new_array:
2073         /* Start searching at priority 0: */
2074         idx = 0;
2075 skip_bitmap:
2076         if (!idx)
2077                 idx = sched_find_first_bit(array->bitmap);
2078         else
2079                 idx = find_next_bit(array->bitmap, MAX_PRIO, idx);
2080         if (idx >= MAX_PRIO) {
2081                 if (array == busiest->expired && busiest->active->nr_active) {
2082                         array = busiest->active;
2083                         dst_array = this_rq->active;
2084                         goto new_array;
2085                 }
2086                 goto out;
2087         }
2088
2089         head = array->queue + idx;
2090         curr = head->prev;
2091 skip_queue:
2092         tmp = list_entry(curr, task_t, run_list);
2093
2094         curr = curr->prev;
2095
2096         /*
2097          * To help distribute high priority tasks accross CPUs we don't
2098          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2099          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2100          */
2101         skip_for_load = tmp->load_weight > rem_load_move;
2102         if (skip_for_load && idx < this_best_prio)
2103                 skip_for_load = !busiest_best_prio_seen && idx == busiest_best_prio;
2104         if (skip_for_load ||
2105             !can_migrate_task(tmp, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2106                 busiest_best_prio_seen |= idx == busiest_best_prio;
2107                 if (curr != head)
2108                         goto skip_queue;
2109                 idx++;
2110                 goto skip_bitmap;
2111         }
2112
2113 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2114         if (task_hot(tmp, busiest->timestamp_last_tick, sd))
2115                 schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2116 #endif
2117
2118         pull_task(busiest, array, tmp, this_rq, dst_array, this_cpu);
2119         pulled++;
2120         rem_load_move -= tmp->load_weight;
2121
2122         /*
2123          * We only want to steal up to the prescribed number of tasks
2124          * and the prescribed amount of weighted load.
2125          */
2126         if (pulled < max_nr_move && rem_load_move > 0) {
2127                 if (idx < this_best_prio)
2128                         this_best_prio = idx;
2129                 if (curr != head)
2130                         goto skip_queue;
2131                 idx++;
2132                 goto skip_bitmap;
2133         }
2134 out:
2135         /*
2136          * Right now, this is the only place pull_task() is called,
2137          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2138          * inside pull_task().
2139          */
2140         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2141
2142         if (all_pinned)
2143                 *all_pinned = pinned;
2144         return pulled;
2145 }
2146
2147 /*
2148  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2149  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which should be
2150  * moved to restore balance via the imbalance parameter.
2151  */
2152 static struct sched_group *
2153 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2154                    unsigned long *imbalance, enum idle_type idle, int *sd_idle)
2155 {
2156         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2157         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2158         unsigned long max_pull;
2159         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2160         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2161         int load_idx;
2162 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2163         int power_savings_balance = 1;
2164         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2165         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2166         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2167 #endif
2168
2169         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2170         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2171         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2172         if (idle == NOT_IDLE)
2173                 load_idx = sd->busy_idx;
2174         else if (idle == NEWLY_IDLE)
2175                 load_idx = sd->newidle_idx;
2176         else
2177                 load_idx = sd->idle_idx;
2178
2179         do {
2180                 unsigned long load, group_capacity;
2181                 int local_group;
2182                 int i;
2183                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2184
2185                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2186
2187                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2188                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2189
2190                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2191                         runqueue_t *rq = cpu_rq(i);
2192
2193                         if (*sd_idle && !idle_cpu(i))
2194                                 *sd_idle = 0;
2195
2196                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2197                         if (local_group)
2198                                 load = target_load(i, load_idx);
2199                         else
2200                                 load = source_load(i, load_idx);
2201
2202                         avg_load += load;
2203                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2204                         sum_weighted_load += rq->raw_weighted_load;
2205                 }
2206
2207                 total_load += avg_load;
2208                 total_pwr += group->cpu_power;
2209
2210                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2211                 avg_load = (avg_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
2212
2213                 group_capacity = group->cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2214
2215                 if (local_group) {
2216                         this_load = avg_load;
2217                         this = group;
2218                         this_nr_running = sum_nr_running;
2219                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2220                 } else if (avg_load > max_load &&
2221                            sum_nr_running > group_capacity) {
2222                         max_load = avg_load;
2223                         busiest = group;
2224                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2225                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2226                 }
2227
2228 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2229                 /*
2230                  * Busy processors will not participate in power savings
2231                  * balance.
2232                  */
2233                 if (idle == NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2234                         goto group_next;
2235
2236                 /*
2237                  * If the local group is idle or completely loaded
2238                  * no need to do power savings balance at this domain
2239                  */
2240                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2241                                     !this_nr_running))
2242                         power_savings_balance = 0;
2243
2244                 /*
2245                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2246                  * don't include that group in power savings calculations
2247                  */
2248                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2249                     || !sum_nr_running)
2250                         goto group_next;
2251
2252                 /*
2253                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2254                  * This is the group from where we need to pick up the load
2255                  * for saving power
2256                  */
2257                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2258                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2259                      first_cpu(group->cpumask) <
2260                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2261                         group_min = group;
2262                         min_nr_running = sum_nr_running;
2263                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2264                                                 sum_nr_running;
2265                 }
2266
2267                 /*
2268                  * Calculate the group which is almost near its
2269                  * capacity but still has some space to pick up some load
2270                  * from other group and save more power
2271                  */
2272                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1)
2273                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2274                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2275                              first_cpu(group->cpumask) >
2276                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2277                                 group_leader = group;
2278                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2279                         }
2280
2281 group_next:
2282 #endif
2283                 group = group->next;
2284         } while (group != sd->groups);
2285
2286         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2287                 goto out_balanced;
2288
2289         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2290
2291         if (this_load >= avg_load ||
2292                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2293                 goto out_balanced;
2294
2295         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2296         /*
2297          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2298          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2299          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2300          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2301          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2302          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2303          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2304          * by pulling tasks to us.  Be careful of negative numbers as they'll
2305          * appear as very large values with unsigned longs.
2306          */
2307         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2308                 goto out_balanced;
2309
2310         /*
2311          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2312          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2313          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2314          */
2315         if (max_load < avg_load) {
2316                 *imbalance = 0;
2317                 goto small_imbalance;
2318         }
2319
2320         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2321         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2322
2323         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2324         *imbalance = min(max_pull * busiest->cpu_power,
2325                                 (avg_load - this_load) * this->cpu_power)
2326                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2327
2328         /*
2329          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2330          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2331          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2332          * moved
2333          */
2334         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2335                 unsigned long pwr_now, pwr_move;
2336                 unsigned long tmp;
2337                 unsigned int imbn;
2338
2339 small_imbalance:
2340                 pwr_move = pwr_now = 0;
2341                 imbn = 2;
2342                 if (this_nr_running) {
2343                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2344                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2345                                 imbn = 1;
2346                 } else
2347                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2348
2349                 if (max_load - this_load >= busiest_load_per_task * imbn) {
2350                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2351                         return busiest;
2352                 }
2353
2354                 /*
2355                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2356                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2357                  * moving them.
2358                  */
2359
2360                 pwr_now += busiest->cpu_power *
2361                         min(busiest_load_per_task, max_load);
2362                 pwr_now += this->cpu_power *
2363                         min(this_load_per_task, this_load);
2364                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2365
2366                 /* Amount of load we'd subtract */
2367                 tmp = busiest_load_per_task*SCHED_LOAD_SCALE/busiest->cpu_power;
2368                 if (max_load > tmp)
2369                         pwr_move += busiest->cpu_power *
2370                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2371
2372                 /* Amount of load we'd add */
2373                 if (max_load*busiest->cpu_power <
2374                                 busiest_load_per_task*SCHED_LOAD_SCALE)
2375                         tmp = max_load*busiest->cpu_power/this->cpu_power;
2376                 else
2377                         tmp = busiest_load_per_task*SCHED_LOAD_SCALE/this->cpu_power;
2378                 pwr_move += this->cpu_power*min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2379                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2380
2381                 /* Move if we gain throughput */
2382                 if (pwr_move <= pwr_now)
2383                         goto out_balanced;
2384
2385                 *imbalance = busiest_load_per_task;
2386         }
2387
2388         return busiest;
2389
2390 out_balanced:
2391 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2392         if (idle == NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2393                 goto ret;
2394
2395         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2396                 *imbalance = min_load_per_task;
2397                 return group_min;
2398         }
2399 ret:
2400 #endif
2401         *imbalance = 0;
2402         return NULL;
2403 }
2404
2405 /*
2406  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2407  */
2408 static runqueue_t *find_busiest_queue(struct sched_group *group,
2409         enum idle_type idle, unsigned long imbalance)
2410 {
2411         unsigned long max_load = 0;
2412         runqueue_t *busiest = NULL, *rqi;
2413         int i;
2414
2415         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2416                 rqi = cpu_rq(i);
2417
2418                 if (rqi->nr_running == 1 && rqi->raw_weighted_load > imbalance)
2419                         continue;
2420
2421                 if (rqi->raw_weighted_load > max_load) {
2422                         max_load = rqi->raw_weighted_load;
2423                         busiest = rqi;
2424                 }
2425         }
2426
2427         return busiest;
2428 }
2429
2430 /*
2431  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2432  * so long as it is large enough.
2433  */
2434 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2435
2436 #define minus_1_or_zero(n) ((n) > 0 ? (n) - 1 : 0)
2437 /*
2438  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2439  * tasks if there is an imbalance.
2440  *
2441  * Called with this_rq unlocked.
2442  */
2443 static int load_balance(int this_cpu, runqueue_t *this_rq,
2444                         struct sched_domain *sd, enum idle_type idle)
2445 {
2446         struct sched_group *group;
2447         runqueue_t *busiest;
2448         unsigned long imbalance;
2449         int nr_moved, all_pinned = 0;
2450         int active_balance = 0;
2451         int sd_idle = 0;
2452
2453         if (idle != NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2454             !sched_smt_power_savings)
2455                 sd_idle = 1;
2456
2457         schedstat_inc(sd, lb_cnt[idle]);
2458
2459         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle);
2460         if (!group) {
2461                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2462                 goto out_balanced;
2463         }
2464
2465         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance);
2466         if (!busiest) {
2467                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2468                 goto out_balanced;
2469         }
2470
2471         BUG_ON(busiest == this_rq);
2472
2473         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2474
2475         nr_moved = 0;
2476         if (busiest->nr_running > 1) {
2477                 /*
2478                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2479                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2480                  * still unbalanced. nr_moved simply stays zero, so it is
2481                  * correctly treated as an imbalance.
2482                  */
2483                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2484                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2485                                         minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2486                                         imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2487                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2488
2489                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2490                 if (unlikely(all_pinned))
2491                         goto out_balanced;
2492         }
2493
2494         if (!nr_moved) {
2495                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2496                 sd->nr_balance_failed++;
2497
2498                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
2499
2500                         spin_lock(&busiest->lock);
2501
2502                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2503                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2504                          */
2505                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
2506                                 spin_unlock(&busiest->lock);
2507                                 all_pinned = 1;
2508                                 goto out_one_pinned;
2509                         }
2510
2511                         if (!busiest->active_balance) {
2512                                 busiest->active_balance = 1;
2513                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2514                                 active_balance = 1;
2515                         }
2516                         spin_unlock(&busiest->lock);
2517                         if (active_balance)
2518                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2519
2520                         /*
2521                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2522                          * counter.
2523                          */
2524                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2525                 }
2526         } else
2527                 sd->nr_balance_failed = 0;
2528
2529         if (likely(!active_balance)) {
2530                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2531                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2532         } else {
2533                 /*
2534                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2535                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2536                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2537                  * move_tasks).
2538                  */
2539                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2540                         sd->balance_interval *= 2;
2541         }
2542
2543         if (!nr_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2544             !sched_smt_power_savings)
2545                 return -1;
2546         return nr_moved;
2547
2548 out_balanced:
2549         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
2550
2551         sd->nr_balance_failed = 0;
2552
2553 out_one_pinned:
2554         /* tune up the balancing interval */
2555         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
2556                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
2557                 sd->balance_interval *= 2;
2558
2559         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER && !sched_smt_power_savings)
2560                 return -1;
2561         return 0;
2562 }
2563
2564 /*
2565  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2566  * tasks if there is an imbalance.
2567  *
2568  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (NEWLY_IDLE).
2569  * this_rq is locked.
2570  */
2571 static int load_balance_newidle(int this_cpu, runqueue_t *this_rq,
2572                                 struct sched_domain *sd)
2573 {
2574         struct sched_group *group;
2575         runqueue_t *busiest = NULL;
2576         unsigned long imbalance;
2577         int nr_moved = 0;
2578         int sd_idle = 0;
2579
2580         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER && !sched_smt_power_savings)
2581                 sd_idle = 1;
2582
2583         schedstat_inc(sd, lb_cnt[NEWLY_IDLE]);
2584         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, NEWLY_IDLE, &sd_idle);
2585         if (!group) {
2586                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[NEWLY_IDLE]);
2587                 goto out_balanced;
2588         }
2589
2590         busiest = find_busiest_queue(group, NEWLY_IDLE, imbalance);
2591         if (!busiest) {
2592                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[NEWLY_IDLE]);
2593                 goto out_balanced;
2594         }
2595
2596         BUG_ON(busiest == this_rq);
2597
2598         schedstat_add(sd, lb_imbalance[NEWLY_IDLE], imbalance);
2599
2600         nr_moved = 0;
2601         if (busiest->nr_running > 1) {
2602                 /* Attempt to move tasks */
2603                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
2604                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2605                                         minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2606                                         imbalance, sd, NEWLY_IDLE, NULL);
2607                 spin_unlock(&busiest->lock);
2608         }
2609
2610         if (!nr_moved) {
2611                 schedstat_inc(sd, lb_failed[NEWLY_IDLE]);
2612                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER)
2613                         return -1;
2614         } else
2615                 sd->nr_balance_failed = 0;
2616
2617         return nr_moved;
2618
2619 out_balanced:
2620         schedstat_inc(sd, lb_balanced[NEWLY_IDLE]);
2621         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER && !sched_smt_power_savings)
2622                 return -1;
2623         sd->nr_balance_failed = 0;
2624         return 0;
2625 }
2626
2627 /*
2628  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
2629  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
2630  */
2631 static void idle_balance(int this_cpu, runqueue_t *this_rq)
2632 {
2633         struct sched_domain *sd;
2634
2635         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2636                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
2637                         if (load_balance_newidle(this_cpu, this_rq, sd)) {
2638                                 /* We've pulled tasks over so stop searching */
2639                                 break;
2640                         }
2641                 }
2642         }
2643 }
2644
2645 /*
2646  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
2647  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
2648  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
2649  * logical imbalances.
2650  *
2651  * Called with busiest_rq locked.
2652  */
2653 static void active_load_balance(runqueue_t *busiest_rq, int busiest_cpu)
2654 {
2655         struct sched_domain *sd;
2656         runqueue_t *target_rq;
2657         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
2658
2659         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
2660                 /* no task to move */
2661                 return;
2662
2663         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
2664
2665         /*
2666          * This condition is "impossible", if it occurs
2667          * we need to fix it.  Originally reported by
2668          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
2669          */
2670         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
2671
2672         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
2673         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
2674
2675         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
2676         for_each_domain(target_cpu, sd) {
2677                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
2678                         cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
2679                                 break;
2680         }
2681
2682         if (unlikely(sd == NULL))
2683                 goto out;
2684
2685         schedstat_inc(sd, alb_cnt);
2686
2687         if (move_tasks(target_rq, target_cpu, busiest_rq, 1,
2688                         RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(100), sd, SCHED_IDLE, NULL))
2689                 schedstat_inc(sd, alb_pushed);
2690         else
2691                 schedstat_inc(sd, alb_failed);
2692 out:
2693         spin_unlock(&target_rq->lock);
2694 }
2695
2696 /*
2697  * rebalance_tick will get called every timer tick, on every CPU.
2698  *
2699  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
2700  * and initiates a balancing operation if so.
2701  *
2702  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
2703  */
2704
2705 /* Don't have all balancing operations going off at once */
2706 #define CPU_OFFSET(cpu) (HZ * cpu / NR_CPUS)
2707
2708 static void rebalance_tick(int this_cpu, runqueue_t *this_rq,
2709                            enum idle_type idle)
2710 {
2711         unsigned long old_load, this_load;
2712         unsigned long j = jiffies + CPU_OFFSET(this_cpu);
2713         struct sched_domain *sd;
2714         int i;
2715
2716         this_load = this_rq->raw_weighted_load;
2717         /* Update our load */
2718         for (i = 0; i < 3; i++) {
2719                 unsigned long new_load = this_load;
2720                 int scale = 1 << i;
2721                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2722                 /*
2723                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2724                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2725                  * example.
2726                  */
2727                 if (new_load > old_load)
2728                         new_load += scale-1;
2729                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) / scale;
2730         }
2731
2732         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2733                 unsigned long interval;
2734
2735                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2736                         continue;
2737
2738                 interval = sd->balance_interval;
2739                 if (idle != SCHED_IDLE)
2740                         interval *= sd->busy_factor;
2741
2742                 /* scale ms to jiffies */
2743                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
2744                 if (unlikely(!interval))
2745                         interval = 1;
2746
2747                 if (j - sd->last_balance >= interval) {
2748                         if (load_balance(this_cpu, this_rq, sd, idle)) {
2749                                 /*
2750                                  * We've pulled tasks over so either we're no
2751                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
2752                                  * not idle.
2753                                  */
2754                                 idle = NOT_IDLE;
2755                         }
2756                         sd->last_balance += interval;
2757                 }
2758         }
2759 }
2760 #else
2761 /*
2762  * on UP we do not need to balance between CPUs:
2763  */
2764 static inline void rebalance_tick(int cpu, runqueue_t *rq, enum idle_type idle)
2765 {
2766 }
2767 static inline void idle_balance(int cpu, runqueue_t *rq)
2768 {
2769 }
2770 #endif
2771
2772 static inline int wake_priority_sleeper(runqueue_t *rq)
2773 {
2774         int ret = 0;
2775 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
2776         spin_lock(&rq->lock);
2777         /*
2778          * If an SMT sibling task has been put to sleep for priority
2779          * reasons reschedule the idle task to see if it can now run.
2780          */
2781         if (rq->nr_running) {
2782                 resched_task(rq->idle);
2783                 ret = 1;
2784         }
2785         spin_unlock(&rq->lock);
2786 #endif
2787         return ret;
2788 }
2789
2790 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2791
2792 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2793
2794 /*
2795  * This is called on clock ticks and on context switches.
2796  * Bank in p->sched_time the ns elapsed since the last tick or switch.
2797  */
2798 static inline void update_cpu_clock(task_t *p, runqueue_t *rq,
2799                                     unsigned long long now)
2800 {
2801         unsigned long long last = max(p->timestamp, rq->timestamp_last_tick);
2802         p->sched_time += now - last;
2803 }
2804
2805 /*
2806  * Return current->sched_time plus any more ns on the sched_clock
2807  * that have not yet been banked.
2808  */
2809 unsigned long long current_sched_time(const task_t *tsk)
2810 {
2811         unsigned long long ns;
2812         unsigned long flags;
2813         local_irq_save(flags);
2814         ns = max(tsk->timestamp, task_rq(tsk)->timestamp_last_tick);
2815         ns = tsk->sched_time + (sched_clock() - ns);
2816         local_irq_restore(flags);
2817         return ns;
2818 }
2819
2820 /*
2821  * We place interactive tasks back into the active array, if possible.
2822  *
2823  * To guarantee that this does not starve expired tasks we ignore the
2824  * interactivity of a task if the first expired task had to wait more
2825  * than a 'reasonable' amount of time. This deadline timeout is
2826  * load-dependent, as the frequency of array switched decreases with
2827  * increasing number of running tasks. We also ignore the interactivity
2828  * if a better static_prio task has expired:
2829  */
2830 #define EXPIRED_STARVING(rq) \
2831         ((STARVATION_LIMIT && ((rq)->expired_timestamp && \
2832                 (jiffies - (rq)->expired_timestamp >= \
2833                         STARVATION_LIMIT * ((rq)->nr_running) + 1))) || \
2834                         ((rq)->curr->static_prio > (rq)->best_expired_prio))
2835
2836 /*
2837  * Account user cpu time to a process.
2838  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2839  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
2840  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
2841  */
2842 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
2843 {
2844         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2845         cputime64_t tmp;
2846
2847         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
2848
2849         /* Add user time to cpustat. */
2850         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
2851         if (TASK_NICE(p) > 0)
2852                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
2853         else
2854                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
2855 }
2856
2857 /*
2858  * Account system cpu time to a process.
2859  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2860  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
2861  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2862  */
2863 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
2864                          cputime_t cputime)
2865 {
2866         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2867         runqueue_t *rq = this_rq();
2868         cputime64_t tmp;
2869
2870         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
2871
2872         /* Add system time to cpustat. */
2873         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
2874         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
2875                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
2876         else if (softirq_count())
2877                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
2878         else if (p != rq->idle)
2879                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
2880         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
2881                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
2882         else
2883                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
2884         /* Account for system time used */
2885         acct_update_integrals(p);
2886 }
2887
2888 /*
2889  * Account for involuntary wait time.
2890  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
2891  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
2892  */
2893 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
2894 {
2895         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2896         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
2897         runqueue_t *rq = this_rq();
2898
2899         if (p == rq->idle) {
2900                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
2901                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
2902                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
2903                 else
2904                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
2905         } else
2906                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
2907 }
2908
2909 /*
2910  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2911  * We call it with interrupts disabled.
2912  *
2913  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
2914  * timeslices.
2915  */
2916 void scheduler_tick(void)
2917 {
2918         int cpu = smp_processor_id();
2919         runqueue_t *rq = this_rq();
2920         task_t *p = current;
2921         unsigned long long now = sched_clock();
2922
2923         update_cpu_clock(p, rq, now);
2924
2925         rq->timestamp_last_tick = now;
2926
2927         if (p == rq->idle) {
2928                 if (wake_priority_sleeper(rq))
2929                         goto out;
2930                 rebalance_tick(cpu, rq, SCHED_IDLE);
2931                 return;
2932         }
2933
2934         /* Task might have expired already, but not scheduled off yet */
2935         if (p->array != rq->active) {
2936                 set_tsk_need_resched(p);
2937                 goto out;
2938         }
2939         spin_lock(&rq->lock);
2940         /*
2941          * The task was running during this tick - update the
2942          * time slice counter. Note: we do not update a thread's
2943          * priority until it either goes to sleep or uses up its
2944          * timeslice. This makes it possible for interactive tasks
2945          * to use up their timeslices at their highest priority levels.
2946          */
2947         if (rt_task(p)) {
2948                 /*
2949                  * RR tasks need a special form of timeslice management.
2950                  * FIFO tasks have no timeslices.
2951                  */
2952                 if ((p->policy == SCHED_RR) && !--p->time_slice) {
2953                         p->time_slice = task_timeslice(p);
2954                         p->first_time_slice = 0;
2955                         set_tsk_need_resched(p);
2956
2957                         /* put it at the end of the queue: */
2958                         requeue_task(p, rq->active);
2959                 }
2960                 goto out_unlock;
2961         }
2962         if (!--p->time_slice) {
2963                 dequeue_task(p, rq->active);
2964                 set_tsk_need_resched(p);
2965                 p->prio = effective_prio(p);
2966                 p->time_slice = task_timeslice(p);
2967                 p->first_time_slice = 0;
2968
2969                 if (!rq->expired_timestamp)
2970                         rq->expired_timestamp = jiffies;
2971                 if (!TASK_INTERACTIVE(p) || EXPIRED_STARVING(rq)) {
2972                         enqueue_task(p, rq->expired);
2973                         if (p->static_prio < rq->best_expired_prio)
2974                                 rq->best_expired_prio = p->static_prio;
2975                 } else
2976                         enqueue_task(p, rq->active);
2977         } else {
2978                 /*
2979                  * Prevent a too long timeslice allowing a task to monopolize
2980                  * the CPU. We do this by splitting up the timeslice into
2981                  * smaller pieces.
2982                  *
2983                  * Note: this does not mean the task's timeslices expire or
2984                  * get lost in any way, they just might be preempted by
2985                  * another task of equal priority. (one with higher
2986                  * priority would have preempted this task already.) We
2987                  * requeue this task to the end of the list on this priority
2988                  * level, which is in essence a round-robin of tasks with
2989                  * equal priority.
2990                  *
2991                  * This only applies to tasks in the interactive
2992                  * delta range with at least TIMESLICE_GRANULARITY to requeue.
2993                  */
2994                 if (TASK_INTERACTIVE(p) && !((task_timeslice(p) -
2995                         p->time_slice) % TIMESLICE_GRANULARITY(p)) &&
2996                         (p->time_slice >= TIMESLICE_GRANULARITY(p)) &&
2997                         (p->array == rq->active)) {
2998
2999                         requeue_task(p, rq->active);
3000                         set_tsk_need_resched(p);
3001                 }
3002         }
3003 out_unlock:
3004         spin_unlock(&rq->lock);
3005 out:
3006         rebalance_tick(cpu, rq, NOT_IDLE);
3007 }
3008
3009 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
3010 static inline void wakeup_busy_runqueue(runqueue_t *rq)
3011 {
3012         /* If an SMT runqueue is sleeping due to priority reasons wake it up */
3013         if (rq->curr == rq->idle && rq->nr_running)
3014                 resched_task(rq->idle);
3015 }
3016
3017 /*
3018  * Called with interrupt disabled and this_rq's runqueue locked.
3019  */
3020 static void wake_sleeping_dependent(int this_cpu)
3021 {
3022         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
3023         int i;
3024
3025         for_each_domain(this_cpu, tmp) {
3026                 if (tmp->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) {
3027                         sd = tmp;
3028                         break;
3029                 }
3030         }
3031
3032         if (!sd)
3033                 return;
3034
3035         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
3036                 runqueue_t *smt_rq = cpu_rq(i);
3037
3038                 if (i == this_cpu)
3039                         continue;
3040                 if (unlikely(!spin_trylock(&smt_rq->lock)))
3041                         continue;
3042
3043                 wakeup_busy_runqueue(smt_rq);
3044                 spin_unlock(&smt_rq->lock);
3045         }
3046 }
3047
3048 /*
3049  * number of 'lost' timeslices this task wont be able to fully
3050  * utilize, if another task runs on a sibling. This models the
3051  * slowdown effect of other tasks running on siblings:
3052  */
3053 static inline unsigned long smt_slice(task_t *p, struct sched_domain *sd)
3054 {
3055         return p->time_slice * (100 - sd->per_cpu_gain) / 100;
3056 }
3057
3058 /*
3059  * To minimise lock contention and not have to drop this_rq's runlock we only
3060  * trylock the sibling runqueues and bypass those runqueues if we fail to
3061  * acquire their lock. As we only trylock the normal locking order does not
3062  * need to be obeyed.
3063  */
3064 static int dependent_sleeper(int this_cpu, runqueue_t *this_rq, task_t *p)
3065 {
3066         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
3067         int ret = 0, i;
3068
3069         /* kernel/rt threads do not participate in dependent sleeping */
3070         if (!p->mm || rt_task(p))
3071                 return 0;
3072
3073         for_each_domain(this_cpu, tmp) {
3074                 if (tmp->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) {
3075                         sd = tmp;
3076                         break;
3077                 }
3078         }
3079
3080         if (!sd)
3081                 return 0;
3082
3083         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
3084                 runqueue_t *smt_rq;
3085                 task_t *smt_curr;
3086
3087                 if (i == this_cpu)
3088                         continue;
3089
3090                 smt_rq = cpu_rq(i);
3091                 if (unlikely(!spin_trylock(&smt_rq->lock)))
3092                         continue;
3093
3094                 smt_curr = smt_rq->curr;
3095
3096                 if (!smt_curr->mm)
3097                         goto unlock;
3098
3099                 /*
3100                  * If a user task with lower static priority than the
3101                  * running task on the SMT sibling is trying to schedule,
3102                  * delay it till there is proportionately less timeslice
3103                  * left of the sibling task to prevent a lower priority
3104                  * task from using an unfair proportion of the
3105                  * physical cpu's resources. -ck
3106                  */
3107                 if (rt_task(smt_curr)) {
3108                         /*
3109                          * With real time tasks we run non-rt tasks only
3110                          * per_cpu_gain% of the time.
3111                          */
3112                         if ((jiffies % DEF_TIMESLICE) >
3113                                 (sd->per_cpu_gain * DEF_TIMESLICE / 100))
3114                                         ret = 1;
3115                 } else {
3116                         if (smt_curr->static_prio < p->static_prio &&
3117                                 !TASK_PREEMPTS_CURR(p, smt_rq) &&
3118                                 smt_slice(smt_curr, sd) > task_timeslice(p))
3119                                         ret = 1;
3120                 }
3121 unlock:
3122                 spin_unlock(&smt_rq->lock);
3123         }
3124         return ret;
3125 }
3126 #else
3127 static inline void wake_sleeping_dependent(int this_cpu)
3128 {
3129 }
3130
3131 static inline int dependent_sleeper(int this_cpu, runqueue_t *this_rq,
3132                                         task_t *p)
3133 {
3134         return 0;
3135 }
3136 #endif
3137
3138 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3139
3140 void fastcall add_preempt_count(int val)
3141 {
3142         /*
3143          * Underflow?
3144          */
3145         BUG_ON((preempt_count() < 0));
3146         preempt_count() += val;
3147         /*
3148          * Spinlock count overflowing soon?
3149          */
3150         BUG_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >= PREEMPT_MASK-10);
3151 }
3152 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3153
3154 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3155 {
3156         /*
3157          * Underflow?
3158          */
3159         BUG_ON(val > preempt_count());
3160         /*
3161          * Is the spinlock portion underflowing?
3162          */
3163         BUG_ON((val < PREEMPT_MASK) && !(preempt_count() & PREEMPT_MASK));
3164         preempt_count() -= val;
3165 }
3166 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3167
3168 #endif
3169
3170 static inline int interactive_sleep(enum sleep_type sleep_type)
3171 {
3172         return (sleep_type == SLEEP_INTERACTIVE ||
3173                 sleep_type == SLEEP_INTERRUPTED);
3174 }
3175
3176 /*
3177  * schedule() is the main scheduler function.
3178  */
3179 asmlinkage void __sched schedule(void)
3180 {
3181         long *switch_count;
3182         task_t *prev, *next;
3183         runqueue_t *rq;
3184         prio_array_t *array;
3185         struct list_head *queue;
3186         unsigned long long now;
3187         unsigned long run_time;
3188         int cpu, idx, new_prio;
3189
3190         /*
3191          * Test if we are atomic.  Since do_exit() needs to call into
3192          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3193          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3194          */
3195         if (unlikely(in_atomic() && !current->exit_state)) {
3196                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: "
3197                         "%s/0x%08x/%d\n",
3198                         current->comm, preempt_count(), current->pid);
3199                 dump_stack();
3200         }
3201         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3202
3203 need_resched:
3204         preempt_disable();
3205         prev = current;
3206         release_kernel_lock(prev);
3207 need_resched_nonpreemptible:
3208         rq = this_rq();
3209
3210         /*
3211          * The idle thread is not allowed to schedule!
3212          * Remove this check after it has been exercised a bit.
3213          */
3214         if (unlikely(prev == rq->idle) && prev->state != TASK_RUNNING) {
3215                 printk(KERN_ERR "bad: scheduling from the idle thread!\n");
3216                 dump_stack();
3217         }
3218
3219         schedstat_inc(rq, sched_cnt);
3220         now = sched_clock();
3221         if (likely((long long)(now - prev->timestamp) < NS_MAX_SLEEP_AVG)) {
3222                 run_time = now - prev->timestamp;
3223                 if (unlikely((long long)(now - prev->timestamp) < 0))
3224                         run_time = 0;
3225         } else
3226                 run_time = NS_MAX_SLEEP_AVG;
3227
3228         /*
3229          * Tasks charged proportionately less run_time at high sleep_avg to
3230          * delay them losing their interactive status
3231          */
3232         run_time /= (CURRENT_BONUS(prev) ? : 1);
3233
3234         spin_lock_irq(&rq->lock);
3235
3236         if (unlikely(prev->flags & PF_DEAD))
3237                 prev->state = EXIT_DEAD;
3238
3239         switch_count = &prev->nivcsw;
3240         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3241                 switch_count = &prev->nvcsw;
3242                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3243                                 unlikely(signal_pending(prev))))
3244                         prev->state = TASK_RUNNING;
3245                 else {
3246                         if (prev->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
3247                                 rq->nr_uninterruptible++;
3248                         deactivate_task(prev, rq);
3249                 }
3250         }
3251
3252         cpu = smp_processor_id();
3253         if (unlikely(!rq->nr_running)) {
3254                 idle_balance(cpu, rq);
3255                 if (!rq->nr_running) {
3256                         next = rq->idle;
3257                         rq->expired_timestamp = 0;
3258                         wake_sleeping_dependent(cpu);
3259                         goto switch_tasks;
3260                 }
3261         }
3262
3263         array = rq->active;
3264         if (unlikely(!array->nr_active)) {
3265                 /*
3266                  * Switch the active and expired arrays.
3267                  */
3268                 schedstat_inc(rq, sched_switch);
3269                 rq->active = rq->expired;
3270                 rq->expired = array;
3271                 array = rq->active;
3272                 rq->expired_timestamp = 0;
3273                 rq->best_expired_prio = MAX_PRIO;
3274         }
3275
3276         idx = sched_find_first_bit(array->bitmap);
3277         queue = array->queue + idx;
3278         next = list_entry(queue->next, task_t, run_list);
3279
3280         if (!rt_task(next) && interactive_sleep(next->sleep_type)) {
3281                 unsigned long long delta = now - next->timestamp;
3282                 if (unlikely((long long)(now - next->timestamp) < 0))
3283                         delta = 0;
3284
3285                 if (next->sleep_type == SLEEP_INTERACTIVE)
3286                         delta = delta * (ON_RUNQUEUE_WEIGHT * 128 / 100) / 128;
3287
3288                 array = next->array;
3289                 new_prio = recalc_task_prio(next, next->timestamp + delta);
3290
3291                 if (unlikely(next->prio != new_prio)) {
3292                         dequeue_task(next, array);
3293                         next->prio = new_prio;
3294                         enqueue_task(next, array);
3295                 }
3296         }
3297         next->sleep_type = SLEEP_NORMAL;
3298         if (dependent_sleeper(cpu, rq, next))
3299                 next = rq->idle;
3300 switch_tasks:
3301         if (next == rq->idle)
3302                 schedstat_inc(rq, sched_goidle);
3303         prefetch(next);
3304         prefetch_stack(next);
3305         clear_tsk_need_resched(prev);
3306         rcu_qsctr_inc(task_cpu(prev));
3307
3308         update_cpu_clock(prev, rq, now);
3309
3310         prev->sleep_avg -= run_time;
3311         if ((long)prev->sleep_avg <= 0)
3312                 prev->sleep_avg = 0;
3313         prev->timestamp = prev->last_ran = now;
3314
3315         sched_info_switch(prev, next);
3316         if (likely(prev != next)) {
3317                 next->timestamp = now;
3318                 rq->nr_switches++;
3319                 rq->curr = next;
3320                 ++*switch_count;
3321
3322                 prepare_task_switch(rq, next);
3323                 prev = context_switch(rq, prev, next);
3324                 barrier();
3325                 /*
3326                  * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3327                  * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3328                  * frame will be invalid.
3329                  */
3330                 finish_task_switch(this_rq(), prev);
3331         } else
3332                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3333
3334         prev = current;
3335         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(prev) < 0))
3336                 goto need_resched_nonpreemptible;
3337         preempt_enable_no_resched();
3338         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3339                 goto need_resched;
3340 }
3341
3342 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3343
3344 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3345 /*
3346  * this is is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3347  * off of preempt_enable.  Kernel preemptions off return from interrupt
3348  * occur there and call schedule directly.
3349  */
3350 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3351 {
3352         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3353 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3354         struct task_struct *task = current;
3355         int saved_lock_depth;
3356 #endif
3357         /*
3358          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3359          * we do not want to preempt the current task.  Just return..
3360          */
3361         if (unlikely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3362                 return;
3363
3364 need_resched:
3365         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3366         /*
3367          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3368          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3369          * auto-release the semaphore:
3370          */
3371 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3372         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3373         task->lock_depth = -1;
3374 #endif
3375         schedule();
3376 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3377         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3378 #endif
3379         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3380
3381         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3382         barrier();
3383         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3384                 goto need_resched;
3385 }
3386
3387 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3388
3389 /*
3390  * this is is the entry point to schedule() from kernel preemption
3391  * off of irq context.
3392  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3393  * protect us against recursive calling from irq.
3394  */
3395 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3396 {
3397         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3398 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3399         struct task_struct *task = current;
3400         int saved_lock_depth;
3401 #endif
3402         /* Catch callers which need to be fixed*/
3403         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3404
3405 need_resched:
3406         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3407         /*
3408          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3409          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3410          * auto-release the semaphore:
3411          */
3412 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3413         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3414         task->lock_depth = -1;
3415 #endif
3416         local_irq_enable();
3417         schedule();
3418         local_irq_disable();
3419 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3420         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3421 #endif
3422         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3423
3424         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3425         barrier();
3426         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3427                 goto need_resched;
3428 }
3429
3430 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3431
3432 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
3433                           void *key)
3434 {
3435         task_t *p = curr->private;
3436         return try_to_wake_up(p, mode, sync);
3437 }
3438
3439 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3440
3441 /*
3442  * The core wakeup function.  Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3443  * wake everything up.  If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3444  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3445  *
3446  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3447  * started to run but is not in state TASK_RUNNING.  try_to_wake_up() returns
3448  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3449  */
3450 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3451                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
3452 {
3453         struct list_head *tmp, *next;
3454
3455         list_for_each_safe(tmp, next, &q->task_list) {
3456                 wait_queue_t *curr;
3457                 unsigned flags;
3458                 curr = list_entry(tmp, wait_queue_t, task_list);
3459                 flags = curr->flags;
3460                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
3461                     (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) &&
3462                     !--nr_exclusive)
3463                         break;
3464         }
3465 }
3466
3467 /**
3468  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3469  * @q: the waitqueue
3470  * @mode: which threads
3471  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3472  * @key: is directly passed to the wakeup function
3473  */
3474 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3475                         int nr_exclusive, void *key)
3476 {
3477         unsigned long flags;
3478
3479         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3480         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3481         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3482 }
3483
3484 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3485
3486 /*
3487  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3488  */
3489 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3490 {
3491         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3492 }
3493
3494 /**
3495  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
3496  * @q: the waitqueue
3497  * @mode: which threads
3498  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3499  *
3500  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3501  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3502  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3503  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3504  *
3505  * On UP it can prevent extra preemption.
3506  */
3507 void fastcall
3508 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3509 {
3510         unsigned long flags;
3511         int sync = 1;
3512
3513         if (unlikely(!q))
3514                 return;
3515
3516         if (unlikely(!nr_exclusive))
3517                 sync = 0;
3518
3519         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3520         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
3521         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3522 }
3523 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3524
3525 void fastcall complete(struct completion *x)
3526 {
3527         unsigned long flags;
3528
3529         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3530         x->done++;
3531         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3532                          1, 0, NULL);
3533         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3534 }
3535 EXPORT_SYMBOL(complete);
3536
3537 void fastcall complete_all(struct completion *x)
3538 {
3539         unsigned long flags;
3540
3541         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3542         x->done += UINT_MAX/2;
3543         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3544                          0, 0, NULL);
3545         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3546 }
3547 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3548
3549 void fastcall __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3550 {
3551         might_sleep();
3552         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3553         if (!x->done) {
3554                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3555
3556                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3557                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3558                 do {
3559                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3560                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3561                         schedule();
3562                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3563                 } while (!x->done);
3564                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3565         }
3566         x->done--;
3567         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3568 }
3569 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3570
3571 unsigned long fastcall __sched
3572 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3573 {
3574         might_sleep();
3575
3576         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3577         if (!x->done) {
3578                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3579
3580                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3581                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3582                 do {
3583                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3584                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3585                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3586                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3587                         if (!timeout) {
3588                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3589                                 goto out;
3590                         }
3591                 } while (!x->done);
3592                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3593         }
3594         x->done--;
3595 out:
3596         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3597         return timeout;
3598 }
3599 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3600
3601 int fastcall __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3602 {
3603         int ret = 0;
3604
3605         might_sleep();
3606
3607         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3608         if (!x->done) {
3609                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3610
3611                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3612                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3613                 do {
3614                         if (signal_pending(current)) {
3615                                 ret = -ERESTARTSYS;
3616                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3617                                 goto out;
3618                         }
3619                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3620                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3621                         schedule();
3622                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3623                 } while (!x->done);
3624                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3625         }
3626         x->done--;
3627 out:
3628         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3629
3630         return ret;
3631 }
3632 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3633
3634 unsigned long fastcall __sched
3635 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3636                                           unsigned long timeout)
3637 {
3638         might_sleep();
3639
3640         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3641         if (!x->done) {
3642                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3643
3644                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3645                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3646                 do {
3647                         if (signal_pending(current)) {
3648                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3649                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3650                                 goto out;
3651                         }
3652                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3653                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3654                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3655                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3656                         if (!timeout) {
3657                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3658                                 goto out;
3659                         }
3660                 } while (!x->done);
3661                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3662         }
3663         x->done--;
3664 out:
3665         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3666         return timeout;
3667 }
3668 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3669
3670
3671 #define SLEEP_ON_VAR                                    \
3672         unsigned long flags;                            \
3673         wait_queue_t wait;                              \
3674         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3675
3676 #define SLEEP_ON_HEAD                                   \
3677         spin_lock_irqsave(&q->lock,flags);              \
3678         __add_wait_queue(q, &wait);                     \
3679         spin_unlock(&q->lock);
3680
3681 #define SLEEP_ON_TAIL                                   \
3682         spin_lock_irq(&q->lock);                        \
3683         __remove_wait_queue(q, &wait);                  \
3684         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3685
3686 void fastcall __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3687 {
3688         SLEEP_ON_VAR
3689
3690         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3691
3692         SLEEP_ON_HEAD
3693         schedule();
3694         SLEEP_ON_TAIL
3695 }
3696
3697 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3698
3699 long fastcall __sched
3700 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3701 {
3702         SLEEP_ON_VAR
3703
3704         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3705
3706         SLEEP_ON_HEAD
3707         timeout = schedule_timeout(timeout);
3708         SLEEP_ON_TAIL
3709
3710         return timeout;
3711 }
3712
3713 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3714
3715 void fastcall __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3716 {
3717         SLEEP_ON_VAR
3718
3719         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3720
3721         SLEEP_ON_HEAD
3722         schedule();
3723         SLEEP_ON_TAIL
3724 }
3725
3726 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3727
3728 long fastcall __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3729 {
3730         SLEEP_ON_VAR
3731
3732         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3733
3734         SLEEP_ON_HEAD
3735         timeout = schedule_timeout(timeout);
3736         SLEEP_ON_TAIL
3737
3738         return timeout;
3739 }
3740
3741 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3742
3743 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3744
3745 /*
3746  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3747  * @p: task
3748  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3749  *
3750  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3751  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3752  *
3753  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3754  */
3755 void rt_mutex_setprio(task_t *p, int prio)
3756 {
3757         unsigned long flags;
3758         prio_array_t *array;
3759         runqueue_t *rq;
3760         int oldprio;
3761
3762         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3763
3764         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3765
3766         oldprio = p->prio;
3767         array = p->array;
3768         if (array)
3769                 dequeue_task(p, array);
3770         p->prio = prio;
3771
3772         if (array) {
3773                 /*
3774                  * If changing to an RT priority then queue it
3775                  * in the active array!
3776                  */
3777                 if (rt_task(p))
3778                         array = rq->active;
3779                 enqueue_task(p, array);
3780                 /*
3781                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
3782                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
3783                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
3784                  */
3785                 if (task_running(rq, p)) {
3786                         if (p->prio > oldprio)
3787                                 resched_task(rq->curr);
3788                 } else if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
3789                         resched_task(rq->curr);
3790         }
3791         task_rq_unlock(rq, &flags);
3792 }
3793
3794 #endif
3795
3796 void set_user_nice(task_t *p, long nice)
3797 {
3798         unsigned long flags;
3799         prio_array_t *array;
3800         runqueue_t *rq;
3801         int old_prio, delta;
3802
3803         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3804                 return;
3805         /*
3806          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3807          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3808          */
3809         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3810         /*
3811          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3812          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3813          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3814          * not SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH:
3815          */
3816         if (has_rt_policy(p)) {
3817                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3818                 goto out_unlock;
3819         }
3820         array = p->array;
3821         if (array) {
3822                 dequeue_task(p, array);
3823                 dec_raw_weighted_load(rq, p);
3824         }
3825
3826         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3827         set_load_weight(p);
3828         old_prio = p->prio;
3829         p->prio = effective_prio(p);
3830         delta = p->prio - old_prio;
3831
3832         if (array) {
3833                 enqueue_task(p, array);
3834                 inc_raw_weighted_load(rq, p);
3835                 /*
3836                  * If the task increased its priority or is running and
3837                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3838                  */
3839                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3840                         resched_task(rq->curr);
3841         }
3842 out_unlock:
3843         task_rq_unlock(rq, &flags);
3844 }
3845 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3846
3847 /*
3848  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3849  * @p: task
3850  * @nice: nice value
3851  */
3852 int can_nice(const task_t *p, const int nice)
3853 {
3854         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3855         int nice_rlim = 20 - nice;
3856         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
3857                 capable(CAP_SYS_NICE));
3858 }
3859
3860 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3861
3862 /*
3863  * sys_nice - change the priority of the current process.
3864  * @increment: priority increment
3865  *
3866  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3867  * does similar things.
3868  */
3869 asmlinkage long sys_nice(int increment)
3870 {
3871         int retval;
3872         long nice;
3873
3874         /*
3875          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3876          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3877          * and we have a single winner.
3878          */
3879         if (increment < -40)
3880                 increment = -40;
3881         if (increment > 40)
3882                 increment = 40;
3883
3884         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
3885         if (nice < -20)
3886                 nice = -20;
3887         if (nice > 19)
3888                 nice = 19;
3889
3890         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3891                 return -EPERM;
3892
3893         retval = security_task_setnice(current, nice);
3894         if (retval)
3895                 return retval;
3896
3897         set_user_nice(current, nice);
3898         return 0;
3899 }
3900
3901 #endif
3902
3903 /**
3904  * task_prio - return the priority value of a given task.
3905  * @p: the task in question.
3906  *
3907  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3908  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3909  * around 0, value goes from -16 to +15.
3910  */
3911 int task_prio(const task_t *p)
3912 {
3913         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3914 }
3915
3916 /**
3917  * task_nice - return the nice value of a given task.
3918  * @p: the task in question.
3919  */
3920 int task_nice(const task_t *p)
3921 {
3922         return TASK_NICE(p);
3923 }
3924 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
3925
3926 /**
3927  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3928  * @cpu: the processor in question.
3929  */
3930 int idle_cpu(int cpu)
3931 {
3932         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
3933 }
3934
3935 /**
3936  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3937  * @cpu: the processor in question.
3938  */
3939 task_t *idle_task(int cpu)
3940 {
3941         return cpu_rq(cpu)->idle;
3942 }
3943
3944 /**
3945  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3946  * @pid: the pid in question.
3947  */
3948 static inline task_t *find_process_by_pid(pid_t pid)
3949 {
3950         return pid ? find_task_by_pid(pid) : current;
3951 }
3952
3953 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3954 static void __setscheduler(struct task_struct *p, int policy, int prio)
3955 {
3956         BUG_ON(p->array);
3957         p->policy = policy;
3958         p->rt_priority = prio;
3959         p->normal_prio = normal_prio(p);
3960         /* we are holding p->pi_lock already */
3961         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3962         /*
3963          * SCHED_BATCH tasks are treated as perpetual CPU hogs:
3964          */
3965         if (policy == SCHED_BATCH)
3966                 p->sleep_avg = 0;
3967         set_load_weight(p);
3968 }
3969
3970 /**
3971  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of
3972  * a thread.
3973  * @p: the task in question.
3974  * @policy: new policy.
3975  * @param: structure containing the new RT priority.
3976  */
3977 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3978                        struct sched_param *param)
3979 {
3980         int retval;
3981         int oldprio, oldpolicy = -1;
3982         prio_array_t *array;
3983         unsigned long flags;
3984         runqueue_t *rq;
3985
3986         /* may grab non-irq protected spin_locks */
3987         BUG_ON(in_interrupt());
3988 recheck:
3989         /* double check policy once rq lock held */
3990         if (policy < 0)
3991                 policy = oldpolicy = p->policy;
3992         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
3993                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH)
3994                 return -EINVAL;
3995         /*
3996          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
3997          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL and
3998          * SCHED_BATCH is 0.
3999          */
4000         if (param->sched_priority < 0 ||
4001             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4002             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4003                 return -EINVAL;
4004         if ((policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH)
4005                                         != (param->sched_priority == 0))
4006                 return -EINVAL;
4007
4008         /*
4009          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4010          */
4011         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4012                 /*
4013                  * can't change policy, except between SCHED_NORMAL
4014                  * and SCHED_BATCH:
4015                  */
4016                 if (((policy != SCHED_NORMAL && p->policy != SCHED_BATCH) &&
4017                         (policy != SCHED_BATCH && p->policy != SCHED_NORMAL)) &&
4018                                 !p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur)
4019                         return -EPERM;
4020                 /* can't increase priority */
4021                 if ((policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH) &&
4022                     param->sched_priority > p->rt_priority &&
4023                     param->sched_priority >
4024                                 p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur)
4025                         return -EPERM;
4026                 /* can't change other user's priorities */
4027                 if ((current->euid != p->euid) &&
4028                     (current->euid != p->uid))
4029                         return -EPERM;
4030         }
4031
4032         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4033         if (retval)
4034                 return retval;
4035         /*
4036          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4037          * changing the priority of the task:
4038          */
4039         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4040         /*
4041          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4042          * runqueue lock must be held.
4043          */
4044         rq = __task_rq_lock(p);
4045         /* recheck policy now with rq lock held */
4046         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4047                 policy = oldpolicy = -1;
4048                 __task_rq_unlock(rq);
4049                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4050                 goto recheck;
4051         }
4052         array = p->array;
4053         if (array)
4054                 deactivate_task(p, rq);
4055         oldprio = p->prio;
4056         __setscheduler(p, policy, param->sched_priority);
4057         if (array) {
4058                 __activate_task(p, rq);
4059                 /*
4060                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4061                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4062                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4063                  */
4064                 if (task_running(rq, p)) {
4065                         if (p->prio > oldprio)
4066                                 resched_task(rq->curr);
4067                 } else if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
4068                         resched_task(rq->curr);
4069         }
4070         __task_rq_unlock(rq);
4071         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4072
4073         rt_mutex_adjust_pi(p);
4074
4075         return 0;
4076 }
4077 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4078
4079 static int
4080 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4081 {
4082         int retval;
4083         struct sched_param lparam;
4084         struct task_struct *p;
4085
4086         if (!param || pid < 0)
4087                 return -EINVAL;
4088         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4089                 return -EFAULT;
4090         read_lock_irq(&tasklist_lock);
4091         p = find_process_by_pid(pid);
4092         if (!p) {
4093                 read_unlock_irq(&tasklist_lock);
4094                 return -ESRCH;
4095         }
4096         get_task_struct(p);
4097         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
4098         retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4099         put_task_struct(p);
4100         return retval;
4101 }
4102
4103 /**
4104  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4105  * @pid: the pid in question.
4106  * @policy: new policy.
4107  * @param: structure containing the new RT priority.
4108  */
4109 asmlinkage long sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,
4110                                        struct sched_param __user *param)
4111 {
4112         /* negative values for policy are not valid */
4113         if (policy < 0)
4114                 return -EINVAL;
4115
4116         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4117 }
4118
4119 /**
4120  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4121  * @pid: the pid in question.
4122  * @param: structure containing the new RT priority.
4123  */
4124 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4125 {
4126         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4127 }
4128
4129 /**
4130  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4131  * @pid: the pid in question.
4132  */
4133 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4134 {
4135         int retval = -EINVAL;
4136         task_t *p;
4137
4138         if (pid < 0)
4139                 goto out_nounlock;
4140
4141         retval = -ESRCH;
4142         read_lock(&tasklist_lock);
4143         p = find_process_by_pid(pid);
4144         if (p) {
4145                 retval = security_task_getscheduler(p);
4146                 if (!retval)
4147                         retval = p->policy;
4148         }
4149         read_unlock(&tasklist_lock);
4150
4151 out_nounlock:
4152         return retval;
4153 }
4154
4155 /**
4156  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4157  * @pid: the pid in question.
4158  * @param: structure containing the RT priority.
4159  */
4160 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4161 {
4162         struct sched_param lp;
4163         int retval = -EINVAL;
4164         task_t *p;
4165
4166         if (!param || pid < 0)
4167                 goto out_nounlock;
4168
4169         read_lock(&tasklist_lock);
4170         p = find_process_by_pid(pid);
4171         retval = -ESRCH;
4172         if (!p)
4173                 goto out_unlock;
4174
4175         retval = security_task_getscheduler(p);
4176         if (retval)
4177                 goto out_unlock;
4178
4179         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4180         read_unlock(&tasklist_lock);
4181
4182         /*
4183          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4184          */
4185         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4186
4187 out_nounlock:
4188         return retval;
4189
4190 out_unlock:
4191         read_unlock(&tasklist_lock);
4192         return retval;
4193 }
4194
4195 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4196 {
4197         task_t *p;
4198         int retval;
4199         cpumask_t cpus_allowed;
4200
4201         lock_cpu_hotplug();
4202         read_lock(&tasklist_lock);
4203
4204         p = find_process_by_pid(pid);
4205         if (!p) {
4206                 read_unlock(&tasklist_lock);
4207                 unlock_cpu_hotplug();
4208                 return -ESRCH;
4209         }
4210
4211         /*
4212          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4213          * tasklist_lock held.  We will bump the task_struct's
4214          * usage count and then drop tasklist_lock.
4215          */
4216         get_task_struct(p);
4217         read_unlock(&tasklist_lock);
4218
4219         retval = -EPERM;
4220         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4221                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4222                 goto out_unlock;
4223
4224         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4225         if (retval)
4226                 goto out_unlock;
4227
4228         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4229         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4230         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4231
4232 out_unlock:
4233         put_task_struct(p);
4234         unlock_cpu_hotplug();
4235         return retval;
4236 }
4237
4238 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4239                              cpumask_t *new_mask)
4240 {
4241         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4242                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4243         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4244                 len = sizeof(cpumask_t);
4245         }
4246         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4247 }
4248
4249 /**
4250  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4251  * @pid: pid of the process
4252  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4253  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4254  */
4255 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4256                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4257 {
4258         cpumask_t new_mask;
4259         int retval;
4260
4261         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4262         if (retval)
4263                 return retval;
4264
4265         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4266 }
4267
4268 /*
4269  * Represents all cpu's present in the system
4270  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4271  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4272  * method, such as ACPI for e.g.
4273  */
4274
4275 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4276 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4277
4278 #ifndef CONFIG_SMP
4279 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4280 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4281 #endif
4282
4283 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4284 {
4285         int retval;
4286         task_t *p;
4287
4288         lock_cpu_hotplug();
4289         read_lock(&tasklist_lock);
4290
4291         retval = -ESRCH;
4292         p = find_process_by_pid(pid);
4293         if (!p)
4294                 goto out_unlock;
4295
4296         retval = security_task_getscheduler(p);
4297         if (retval)
4298                 goto out_unlock;
4299
4300         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4301
4302 out_unlock:
4303         read_unlock(&tasklist_lock);
4304         unlock_cpu_hotplug();
4305         if (retval)
4306                 return retval;
4307
4308         return 0;
4309 }
4310
4311 /**
4312  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4313  * @pid: pid of the process
4314  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4315  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4316  */
4317 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4318                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4319 {
4320         int ret;
4321         cpumask_t mask;
4322
4323         if (len < sizeof(cpumask_t))
4324                 return -EINVAL;
4325
4326         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4327         if (ret < 0)
4328                 return ret;
4329
4330         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4331                 return -EFAULT;
4332
4333         return sizeof(cpumask_t);
4334 }
4335
4336 /**
4337  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4338  *
4339  * this function yields the current CPU by moving the calling thread
4340  * to the expired array. If there are no other threads running on this
4341  * CPU then this function will return.
4342  */
4343 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4344 {
4345         runqueue_t *rq = this_rq_lock();
4346         prio_array_t *array = current->array;
4347         prio_array_t *target = rq->expired;
4348
4349         schedstat_inc(rq, yld_cnt);
4350         /*
4351          * We implement yielding by moving the task into the expired
4352          * queue.
4353          *
4354          * (special rule: RT tasks will just roundrobin in the active
4355          *  array.)
4356          */
4357         if (rt_task(current))
4358                 target = rq->active;
4359
4360         if (array->nr_active == 1) {
4361                 schedstat_inc(rq, yld_act_empty);
4362                 if (!rq->expired->nr_active)
4363                         schedstat_inc(rq, yld_both_empty);
4364         } else if (!rq->expired->nr_active)
4365                 schedstat_inc(rq, yld_exp_empty);
4366
4367         if (array != target) {
4368                 dequeue_task(current, array);
4369                 enqueue_task(current, target);
4370         } else
4371                 /*
4372                  * requeue_task is cheaper so perform that if possible.
4373                  */
4374                 requeue_task(current, array);
4375
4376         /*
4377          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4378          * no need to preempt or enable interrupts:
4379          */
4380         __release(rq->lock);
4381         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4382         preempt_enable_no_resched();
4383
4384         schedule();
4385
4386         return 0;
4387 }
4388
4389 static inline int __resched_legal(void)
4390 {
4391         if (unlikely(preempt_count()))
4392                 return 0;
4393         if (unlikely(system_state != SYSTEM_RUNNING))
4394                 return 0;
4395         return 1;
4396 }
4397
4398 static void __cond_resched(void)
4399 {
4400 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4401         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4402 #endif
4403         /*
4404          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4405          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4406          * cond_resched() call.
4407          */
4408         do {
4409                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4410                 schedule();
4411                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4412         } while (need_resched());
4413 }
4414
4415 int __sched cond_resched(void)
4416 {
4417         if (need_resched() && __resched_legal()) {
4418                 __cond_resched();
4419                 return 1;
4420         }
4421         return 0;
4422 }
4423 EXPORT_SYMBOL(cond_resched);
4424
4425 /*
4426  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4427  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4428  *
4429  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT.  We do strange low-level
4430  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4431  * spin_unlock(), once by hand).
4432  */
4433 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4434 {
4435         int ret = 0;
4436
4437         if (need_lockbreak(lock)) {
4438                 spin_unlock(lock);
4439                 cpu_relax();
4440                 ret = 1;
4441                 spin_lock(lock);
4442         }
4443         if (need_resched() && __resched_legal()) {
4444                 _raw_spin_unlock(lock);
4445                 preempt_enable_no_resched();
4446                 __cond_resched();
4447                 ret = 1;
4448                 spin_lock(lock);
4449         }
4450         return ret;
4451 }
4452 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4453
4454 int __sched cond_resched_softirq(void)
4455 {
4456         BUG_ON(!in_softirq());
4457
4458         if (need_resched() && __resched_legal()) {
4459                 __local_bh_enable();
4460                 __cond_resched();
4461                 local_bh_disable();
4462                 return 1;
4463         }
4464         return 0;
4465 }
4466 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4467
4468 /**
4469  * yield - yield the current processor to other threads.
4470  *
4471  * this is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4472  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4473  */
4474 void __sched yield(void)
4475 {
4476         set_current_state(TASK_RUNNING);
4477         sys_sched_yield();
4478 }
4479
4480 EXPORT_SYMBOL(yield);
4481
4482 /*
4483  * This task is about to go to sleep on IO.  Increment rq->nr_iowait so
4484  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4485  *
4486  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4487  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4488  */
4489 void __sched io_schedule(void)
4490 {
4491         struct runqueue *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4492
4493         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4494         schedule();
4495         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4496 }
4497
4498 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4499
4500 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4501 {
4502         struct runqueue *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4503         long ret;
4504
4505         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4506         ret = schedule_timeout(timeout);
4507         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4508         return ret;
4509 }
4510
4511 /**
4512  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4513  * @policy: scheduling class.
4514  *
4515  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4516  * by a given scheduling class.
4517  */
4518 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
4519 {
4520         int ret = -EINVAL;
4521
4522         switch (policy) {
4523         case SCHED_FIFO:
4524         case SCHED_RR:
4525                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4526                 break;
4527         case SCHED_NORMAL:
4528         case SCHED_BATCH:
4529                 ret = 0;
4530                 break;
4531         }
4532         return ret;
4533 }
4534
4535 /**
4536  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4537  * @policy: scheduling class.
4538  *
4539  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4540  * by a given scheduling class.
4541  */
4542 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
4543 {
4544         int ret = -EINVAL;
4545
4546         switch (policy) {
4547         case SCHED_FIFO:
4548         case SCHED_RR:
4549                 ret = 1;
4550                 break;
4551         case SCHED_NORMAL:
4552         case SCHED_BATCH:
4553                 ret = 0;
4554         }
4555         return ret;
4556 }
4557
4558 /**
4559  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4560  * @pid: pid of the process.
4561  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4562  *
4563  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4564  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4565  */
4566 asmlinkage
4567 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
4568 {
4569         int retval = -EINVAL;
4570         struct timespec t;
4571         task_t *p;
4572
4573         if (pid < 0)
4574                 goto out_nounlock;
4575
4576         retval = -ESRCH;
4577         read_lock(&tasklist_lock);
4578         p = find_process_by_pid(pid);
4579         if (!p)
4580                 goto out_unlock;
4581
4582         retval = security_task_getscheduler(p);
4583         if (retval)
4584                 goto out_unlock;
4585
4586         jiffies_to_timespec(p->policy == SCHED_FIFO ?
4587                                 0 : task_timeslice(p), &t);
4588         read_unlock(&tasklist_lock);
4589         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4590 out_nounlock:
4591         return retval;
4592 out_unlock:
4593         read_unlock(&tasklist_lock);
4594         return retval;
4595 }
4596
4597 static inline struct task_struct *eldest_child(struct task_struct *p)
4598 {
4599         if (list_empty(&p->children)) return NULL;
4600         return list_entry(p->children.next,struct task_struct,sibling);
4601 }
4602
4603 static inline struct task_struct *older_sibling(struct task_struct *p)
4604 {
4605         if (p->sibling.prev==&p->parent->children) return NULL;
4606         return list_entry(p->sibling.prev,struct task_struct,sibling);
4607 }
4608
4609 static inline struct task_struct *younger_sibling(struct task_struct *p)
4610 {
4611         if (p->sibling.next==&p->parent->children) return NULL;
4612         return list_entry(p->sibling.next,struct task_struct,sibling);
4613 }
4614
4615 static void show_task(task_t *p)
4616 {
4617         task_t *relative;
4618         unsigned state;
4619         unsigned long free = 0;
4620         static const char *stat_nam[] = { "R", "S", "D", "T", "t", "Z", "X" };
4621
4622         printk("%-13.13s ", p->comm);
4623         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4624         if (state < ARRAY_SIZE(stat_nam))
4625                 printk(stat_nam[state]);
4626         else
4627                 printk("?");
4628 #if (BITS_PER_LONG == 32)
4629         if (state == TASK_RUNNING)
4630                 printk(" running ");
4631         else
4632                 printk(" %08lX ", thread_saved_pc(p));
4633 #else
4634         if (state == TASK_RUNNING)
4635                 printk("  running task   ");
4636         else
4637                 printk(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
4638 #endif
4639 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4640         {
4641                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
4642                 while (!*n)
4643                         n++;
4644                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
4645         }
4646 #endif
4647         printk("%5lu %5d %6d ", free, p->pid, p->parent->pid);
4648         if ((relative = eldest_child(p)))
4649                 printk("%5d ", relative->pid);
4650         else
4651                 printk("      ");
4652         if ((relative = younger_sibling(p)))
4653                 printk("%7d", relative->pid);
4654         else
4655                 printk("       ");
4656         if ((relative = older_sibling(p)))
4657                 printk(" %5d", relative->pid);
4658         else
4659                 printk("      ");
4660         if (!p->mm)
4661                 printk(" (L-TLB)\n");
4662         else
4663                 printk(" (NOTLB)\n");
4664
4665         if (state != TASK_RUNNING)
4666                 show_stack(p, NULL);
4667 }
4668
4669 void show_state(void)
4670 {
4671         task_t *g, *p;
4672
4673 #if (BITS_PER_LONG == 32)
4674         printk("\n"
4675                "                                               sibling\n");
4676         printk("  task             PC      pid father child younger older\n");
4677 #else
4678         printk("\n"
4679                "                                                       sibling\n");
4680         printk("  task                 PC          pid father child younger older\n");
4681 #endif
4682         read_lock(&tasklist_lock);
4683         do_each_thread(g, p) {
4684                 /*
4685                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4686                  * console might take alot of time:
4687                  */
4688                 touch_nmi_watchdog();
4689                 show_task(p);
4690         } while_each_thread(g, p);
4691
4692         read_unlock(&tasklist_lock);
4693         mutex_debug_show_all_locks();
4694 }
4695
4696 /**
4697  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4698  * @idle: task in question
4699  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4700  *
4701  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4702  * flag, to make booting more robust.
4703  */
4704 void __devinit init_idle(task_t *idle, int cpu)
4705 {
4706         runqueue_t *rq = cpu_rq(cpu);
4707         unsigned long flags;
4708
4709         idle->timestamp = sched_clock();
4710         idle->sleep_avg = 0;
4711         idle->array = NULL;
4712         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
4713         idle->state = TASK_RUNNING;
4714         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
4715         set_task_cpu(idle, cpu);
4716
4717         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4718         rq->curr = rq->idle = idle;
4719 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
4720         idle->oncpu = 1;
4721 #endif
4722         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4723
4724         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4725 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
4726         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
4727 #else
4728         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4729 #endif
4730 }
4731
4732 /*
4733  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
4734  * indicates which cpus entered this state. This is used
4735  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
4736  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
4737  * always be CPU_MASK_NONE.
4738  */
4739 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
4740
4741 #ifdef CONFIG_SMP
4742 /*
4743  * This is how migration works:
4744  *
4745  * 1) we queue a migration_req_t structure in the source CPU's
4746  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
4747  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
4748  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
4749  *    thread off the CPU)
4750  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
4751  *    task is still in the wrong runqueue.
4752  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4753  *    it and puts it into the right queue.
4754  * 6) migration thread up()s the semaphore.
4755  * 7) we wake up and the migration is done.
4756  */
4757
4758 /*
4759  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4760  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4761  * is removed from the allowed bitmask.
4762  *
4763  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4764  * task must not exit() & deallocate itself prematurely.  The
4765  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4766  */
4767 int set_cpus_allowed(task_t *p, cpumask_t new_mask)
4768 {
4769         unsigned long flags;
4770         int ret = 0;
4771         migration_req_t req;
4772         runqueue_t *rq;
4773
4774         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4775         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
4776                 ret = -EINVAL;
4777                 goto out;
4778         }
4779
4780         p->cpus_allowed = new_mask;
4781         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4782         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
4783                 goto out;
4784
4785         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
4786                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4787                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4788                 wake_up_process(rq->migration_thread);
4789                 wait_for_completion(&req.done);
4790                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4791                 return 0;
4792         }
4793 out:
4794         task_rq_unlock(rq, &flags);
4795         return ret;
4796 }
4797
4798 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
4799
4800 /*
4801  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu.  We're doing
4802  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4803  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4804  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4805  *
4806  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4807  * as the task is no longer on this CPU.
4808  *
4809  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4810  */
4811 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4812 {
4813         runqueue_t *rq_dest, *rq_src;
4814         int ret = 0;
4815
4816         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
4817                 return ret;
4818
4819         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4820         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4821
4822         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4823         /* Already moved. */
4824         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4825                 goto out;
4826         /* Affinity changed (again). */
4827         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
4828                 goto out;
4829
4830         set_task_cpu(p, dest_cpu);
4831         if (p->array) {
4832                 /*
4833                  * Sync timestamp with rq_dest's before activating.
4834                  * The same thing could be achieved by doing this step
4835                  * afterwards, and pretending it was a local activate.
4836                  * This way is cleaner and logically correct.
4837                  */
4838                 p->timestamp = p->timestamp - rq_src->timestamp_last_tick
4839                                 + rq_dest->timestamp_last_tick;
4840                 deactivate_task(p, rq_src);
4841                 activate_task(p, rq_dest, 0);
4842                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq_dest))
4843                         resched_task(rq_dest->curr);
4844         }
4845         ret = 1;
4846 out:
4847         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4848         return ret;
4849 }
4850
4851 /*
4852  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
4853  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
4854  * another runqueue.
4855  */
4856 static int migration_thread(void *data)
4857 {
4858         runqueue_t *rq;
4859         int cpu = (long)data;
4860
4861         rq = cpu_rq(cpu);
4862         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
4863
4864         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4865         while (!kthread_should_stop()) {
4866                 struct list_head *head;
4867                 migration_req_t *req;
4868
4869                 try_to_freeze();
4870
4871                 spin_lock_irq(&rq->lock);
4872
4873                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
4874                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
4875                         goto wait_to_die;
4876                 }
4877
4878                 if (rq->active_balance) {
4879                         active_load_balance(rq, cpu);
4880                         rq->active_balance = 0;
4881                 }
4882
4883                 head = &rq->migration_queue;
4884
4885                 if (list_empty(head)) {
4886                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
4887                         schedule();
4888                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4889                         continue;
4890                 }
4891                 req = list_entry(head->next, migration_req_t, list);
4892                 list_del_init(head->next);
4893
4894                 spin_unlock(&rq->lock);
4895                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
4896                 local_irq_enable();
4897
4898                 complete(&req->done);
4899         }
4900         __set_current_state(TASK_RUNNING);
4901         return 0;
4902
4903 wait_to_die:
4904         /* Wait for kthread_stop */
4905         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4906         while (!kthread_should_stop()) {
4907                 schedule();
4908                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4909         }
4910         __set_current_state(TASK_RUNNING);
4911         return 0;
4912 }
4913
4914 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4915 /* Figure out where task on dead CPU should go, use force if neccessary. */
4916 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *tsk)
4917 {
4918         runqueue_t *rq;
4919         unsigned long flags;
4920         int dest_cpu;
4921         cpumask_t mask;
4922
4923 restart:
4924         /* On same node? */
4925         mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
4926         cpus_and(mask, mask, tsk->cpus_allowed);
4927         dest_cpu = any_online_cpu(mask);
4928
4929         /* On any allowed CPU? */
4930         if (dest_cpu == NR_CPUS)
4931                 dest_cpu = any_online_cpu(tsk->cpus_allowed);
4932
4933         /* No more Mr. Nice Guy. */
4934         if (dest_cpu == NR_CPUS) {
4935                 rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
4936                 cpus_setall(tsk->cpus_allowed);
4937                 dest_cpu = any_online_cpu(tsk->cpus_allowed);
4938                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4939
4940                 /*
4941                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
4942                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
4943                  * leave kernel.
4944                  */
4945                 if (tsk->mm && printk_ratelimit())
4946                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
4947                                "longer affine to cpu%d\n",
4948                                tsk->pid, tsk->comm, dead_cpu);
4949         }
4950         if (!__migrate_task(tsk, dead_cpu, dest_cpu))
4951                 goto restart;
4952 }
4953
4954 /*
4955  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
4956  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
4957  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
4958  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
4959  * to keep the global sum constant after CPU-down:
4960  */
4961 static void migrate_nr_uninterruptible(runqueue_t *rq_src)
4962 {
4963         runqueue_t *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
4964         unsigned long flags;
4965
4966         local_irq_save(flags);
4967         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4968         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
4969         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
4970         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4971         local_irq_restore(flags);
4972 }
4973
4974 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
4975 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
4976 {
4977         struct task_struct *tsk, *t;
4978
4979         write_lock_irq(&tasklist_lock);
4980
4981         do_each_thread(t, tsk) {
4982                 if (tsk == current)
4983                         continue;
4984
4985                 if (task_cpu(tsk) == src_cpu)
4986                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, tsk);
4987         } while_each_thread(t, tsk);
4988
4989         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
4990 }
4991
4992 /* Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
4993  * It does so by boosting its priority to highest possible and adding it to
4994  * the _front_ of runqueue. Used by CPU offline code.
4995  */
4996 void sched_idle_next(void)
4997 {
4998         int cpu = smp_processor_id();
4999         runqueue_t *rq = this_rq();
5000         struct task_struct *p = rq->idle;
5001         unsigned long flags;
5002
5003         /* cpu has to be offline */
5004         BUG_ON(cpu_online(cpu));
5005
5006         /* Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5007          * and interrupts disabled on current cpu.
5008          */
5009         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5010
5011         __setscheduler(p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5012         /* Add idle task to _front_ of it's priority queue */
5013         __activate_idle_task(p, rq);
5014
5015         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5016 }
5017
5018 /* Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5019  * offline.
5020  */
5021 void idle_task_exit(void)
5022 {
5023         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5024
5025         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5026
5027         if (mm != &init_mm)
5028                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5029         mmdrop(mm);
5030 }
5031
5032 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, task_t *tsk)
5033 {
5034         struct runqueue *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5035
5036         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5037         BUG_ON(tsk->exit_state != EXIT_ZOMBIE && tsk->exit_state != EXIT_DEAD);
5038
5039         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5040         BUG_ON(tsk->flags & PF_DEAD);
5041
5042         get_task_struct(tsk);
5043
5044         /*
5045          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5046          * that's OK.  No task can be added to this CPU, so iteration is
5047          * fine.
5048          */
5049         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5050         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, tsk);
5051         spin_lock_irq(&rq->lock);
5052
5053         put_task_struct(tsk);
5054 }
5055
5056 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5057 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5058 {
5059         unsigned arr, i;
5060         struct runqueue *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5061
5062         for (arr = 0; arr < 2; arr++) {
5063                 for (i = 0; i < MAX_PRIO; i++) {
5064                         struct list_head *list = &rq->arrays[arr].queue[i];
5065                         while (!list_empty(list))
5066                                 migrate_dead(dead_cpu,
5067                                              list_entry(list->next, task_t,
5068                                                         run_list));
5069                 }
5070         }
5071 }
5072 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5073
5074 /*
5075  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5076  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5077  */
5078 static int __cpuinit migration_call(struct notifier_block *nfb,
5079                         unsigned long action,
5080                         void *hcpu)
5081 {
5082         int cpu = (long)hcpu;
5083         struct task_struct *p;
5084         struct runqueue *rq;
5085         unsigned long flags;
5086
5087         switch (action) {
5088         case CPU_UP_PREPARE:
5089                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d",cpu);
5090                 if (IS_ERR(p))
5091                         return NOTIFY_BAD;
5092                 p->flags |= PF_NOFREEZE;
5093                 kthread_bind(p, cpu);
5094                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5095                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5096                 __setscheduler(p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5097                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5098                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5099                 break;
5100         case CPU_ONLINE:
5101                 /* Strictly unneccessary, as first user will wake it. */
5102                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5103                 break;
5104 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5105         case CPU_UP_CANCELED:
5106                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5107                         break;
5108                 /* Unbind it from offline cpu so it can run.  Fall thru. */
5109                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5110                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5111                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5112                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5113                 break;
5114         case CPU_DEAD:
5115                 migrate_live_tasks(cpu);
5116                 rq = cpu_rq(cpu);
5117                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5118                 rq->migration_thread = NULL;
5119                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5120                 rq = task_rq_lock(rq->idle, &flags);
5121                 deactivate_task(rq->idle, rq);
5122                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5123                 __setscheduler(rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5124                 migrate_dead_tasks(cpu);
5125                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5126                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5127                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5128
5129                 /* No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5130                  * they didn't do lock_cpu_hotplug().  Just wake up
5131                  * the requestors. */
5132                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5133                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5134                         migration_req_t *req;
5135                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5136                                          migration_req_t, list);
5137                         list_del_init(&req->list);
5138                         complete(&req->done);
5139                 }
5140                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5141                 break;
5142 #endif
5143         }
5144         return NOTIFY_OK;
5145 }
5146
5147 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5148  * happens before everything else.
5149  */
5150 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5151         .notifier_call = migration_call,
5152         .priority = 10
5153 };
5154
5155 int __init migration_init(void)
5156 {
5157         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5158         /* Start one for boot CPU. */
5159         migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5160         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5161         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5162         return 0;
5163 }
5164 #endif
5165
5166 #ifdef CONFIG_SMP
5167 #undef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5168 #ifdef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5169 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5170 {
5171         int level = 0;
5172
5173         if (!sd) {
5174                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5175                 return;
5176         }
5177
5178         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5179
5180         do {
5181                 int i;
5182                 char str[NR_CPUS];
5183                 struct sched_group *group = sd->groups;
5184                 cpumask_t groupmask;
5185
5186                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5187                 cpus_clear(groupmask);
5188
5189                 printk(KERN_DEBUG);
5190                 for (i = 0; i < level + 1; i++)
5191                         printk(" ");
5192                 printk("domain %d: ", level);
5193
5194                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5195                         printk("does not load-balance\n");
5196                         if (sd->parent)
5197                                 printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain has parent");
5198                         break;
5199                 }
5200
5201                 printk("span %s\n", str);
5202
5203                 if (!cpu_isset(cpu, sd->span))
5204                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain CPU%d\n", cpu);
5205                 if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask))
5206                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain CPU%d\n", cpu);
5207
5208                 printk(KERN_DEBUG);
5209                 for (i = 0; i < level + 2; i++)
5210                         printk(" ");
5211                 printk("groups:");
5212                 do {
5213                         if (!group) {
5214                                 printk("\n");
5215                                 printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5216                                 break;
5217                         }
5218
5219                         if (!group->cpu_power) {
5220                                 printk("\n");
5221                                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not set\n");
5222                         }
5223
5224                         if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5225                                 printk("\n");
5226                                 printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5227                         }
5228
5229                         if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5230                                 printk("\n");
5231                                 printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5232                         }
5233
5234                         cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5235
5236                         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5237                         printk(" %s", str);
5238
5239                         group = group->next;
5240                 } while (group != sd->groups);
5241                 printk("\n");
5242
5243                 if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5244                         printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5245
5246                 level++;
5247                 sd = sd->parent;
5248
5249                 if (sd) {
5250                         if (!cpus_subset(groupmask, sd->span))
5251                                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset of domain->span\n");
5252                 }
5253
5254         } while (sd);
5255 }
5256 #else
5257 #define sched_domain_debug(sd, cpu) {}
5258 #endif
5259
5260 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5261 {
5262         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
5263                 return 1;
5264
5265         /* Following flags need at least 2 groups */
5266         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5267                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5268                          SD_BALANCE_FORK |
5269                          SD_BALANCE_EXEC)) {
5270                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5271                         return 0;
5272         }
5273
5274         /* Following flags don't use groups */
5275         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
5276                          SD_WAKE_AFFINE |
5277                          SD_WAKE_BALANCE))
5278                 return 0;
5279
5280         return 1;
5281 }
5282
5283 static int sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd,
5284                                                 struct sched_domain *parent)
5285 {
5286         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5287
5288         if (sd_degenerate(parent))
5289                 return 1;
5290
5291         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
5292                 return 0;
5293
5294         /* Does parent contain flags not in child? */
5295         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
5296         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
5297                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
5298         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5299         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5300                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5301                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5302                                 SD_BALANCE_FORK |
5303                                 SD_BALANCE_EXEC);
5304         }
5305         if (~cflags & pflags)
5306                 return 0;
5307
5308         return 1;
5309 }
5310
5311 /*
5312  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain.  Callers must
5313  * hold the hotplug lock.
5314  */
5315 static void cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5316 {
5317         runqueue_t *rq = cpu_rq(cpu);
5318         struct sched_domain *tmp;
5319
5320         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5321         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
5322                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5323                 if (!parent)
5324                         break;
5325                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent))
5326                         tmp->parent = parent->parent;
5327         }
5328
5329         if (sd && sd_degenerate(sd))
5330                 sd = sd->parent;
5331
5332         sched_domain_debug(sd, cpu);
5333
5334         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5335 }
5336
5337 /* cpus with isolated domains */
5338 static cpumask_t __devinitdata cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
5339
5340 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5341 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5342 {
5343         int ints[NR_CPUS], i;
5344
5345         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5346         cpus_clear(cpu_isolated_map);
5347         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
5348                 if (ints[i] < NR_CPUS)
5349                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
5350         return 1;
5351 }
5352
5353 __setup ("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5354
5355 /*
5356  * init_sched_build_groups takes an array of groups, the cpumask we wish
5357  * to span, and a pointer to a function which identifies what group a CPU
5358  * belongs to. The return value of group_fn must be a valid index into the
5359  * groups[] array, and must be >= 0 and < NR_CPUS (due to the fact that we
5360  * keep track of groups covered with a cpumask_t).
5361  *
5362  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
5363  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5364  * and ->cpu_power to 0.
5365  */
5366 static void init_sched_build_groups(struct sched_group groups[], cpumask_t span,
5367                                     int (*group_fn)(int cpu))
5368 {
5369         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5370         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
5371         int i;
5372
5373         for_each_cpu_mask(i, span) {
5374                 int group = group_fn(i);
5375                 struct sched_group *sg = &groups[group];
5376                 int j;
5377
5378                 if (cpu_isset(i, covered))
5379                         continue;
5380
5381                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
5382                 sg->cpu_power = 0;
5383
5384                 for_each_cpu_mask(j, span) {
5385                         if (group_fn(j) != group)
5386                                 continue;
5387
5388                         cpu_set(j, covered);
5389                         cpu_set(j, sg->cpumask);
5390                 }
5391                 if (!first)
5392                         first = sg;
5393                 if (last)
5394                         last->next = sg;
5395                 last = sg;
5396         }
5397         last->next = first;
5398 }
5399
5400 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
5401
5402 /*
5403  * Self-tuning task migration cost measurement between source and target CPUs.
5404  *
5405  * This is done by measuring the cost of manipulating buffers of varying
5406  * sizes. For a given buffer-size here are the steps that are taken:
5407  *
5408  * 1) the source CPU reads+dirties a shared buffer
5409  * 2) the target CPU reads+dirties the same shared buffer
5410  *
5411  * We measure how long they take, in the following 4 scenarios:
5412  *
5413  *  - source: CPU1, target: CPU2 | cost1
5414  *  - source: CPU2, target: CPU1 | cost2
5415  *  - source: CPU1, target: CPU1 | cost3
5416  *  - source: CPU2, target: CPU2 | cost4
5417  *
5418  * We then calculate the cost3+cost4-cost1-cost2 difference - this is
5419  * the cost of migration.
5420  *
5421  * We then start off from a small buffer-size and iterate up to larger
5422  * buffer sizes, in 5% steps - measuring each buffer-size separately, and
5423  * doing a maximum search for the cost. (The maximum cost for a migration
5424  * normally occurs when the working set size is around the effective cache
5425  * size.)
5426  */
5427 #define SEARCH_SCOPE            2
5428 #define MIN_CACHE_SIZE          (64*1024U)
5429 #define DEFAULT_CACHE_SIZE      (5*1024*1024U)
5430 #define ITERATIONS              1
5431 #define SIZE_THRESH             130
5432 #define COST_THRESH             130
5433
5434 /*
5435  * The migration cost is a function of 'domain distance'. Domain
5436  * distance is the number of steps a CPU has to iterate down its
5437  * domain tree to share a domain with the other CPU. The farther
5438  * two CPUs are from each other, the larger the distance gets.
5439  *
5440  * Note that we use the distance only to cache measurement results,
5441  * the distance value is not used numerically otherwise. When two
5442  * CPUs have the same distance it is assumed that the migration
5443  * cost is the same. (this is a simplification but quite practical)
5444  */
5445 #define MAX_DOMAIN_DISTANCE 32
5446
5447 static unsigned long long migration_cost[MAX_DOMAIN_DISTANCE] =
5448                 { [ 0 ... MAX_DOMAIN_DISTANCE-1 ] =
5449 /*
5450  * Architectures may override the migration cost and thus avoid
5451  * boot-time calibration. Unit is nanoseconds. Mostly useful for
5452  * virtualized hardware:
5453  */
5454 #ifdef CONFIG_DEFAULT_MIGRATION_COST
5455                         CONFIG_DEFAULT_MIGRATION_COST
5456 #else
5457                         -1LL
5458 #endif
5459 };
5460
5461 /*
5462  * Allow override of migration cost - in units of microseconds.
5463  * E.g. migration_cost=1000,2000,3000 will set up a level-1 cost
5464  * of 1 msec, level-2 cost of 2 msecs and level3 cost of 3 msecs:
5465  */
5466 static int __init migration_cost_setup(char *str)
5467 {
5468         int ints[MAX_DOMAIN_DISTANCE+1], i;
5469
5470         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5471
5472         printk("#ints: %d\n", ints[0]);
5473         for (i = 1; i <= ints[0]; i++) {
5474                 migration_cost[i-1] = (unsigned long long)ints[i]*1000;
5475                 printk("migration_cost[%d]: %Ld\n", i-1, migration_cost[i-1]);
5476         }
5477         return 1;
5478 }
5479
5480 __setup ("migration_cost=", migration_cost_setup);
5481
5482 /*
5483  * Global multiplier (divisor) for migration-cutoff values,
5484  * in percentiles. E.g. use a value of 150 to get 1.5 times
5485  * longer cache-hot cutoff times.
5486  *
5487  * (We scale it from 100 to 128 to long long handling easier.)
5488  */
5489
5490 #define MIGRATION_FACTOR_SCALE 128
5491
5492 static unsigned int migration_factor = MIGRATION_FACTOR_SCALE;
5493
5494 static int __init setup_migration_factor(char *str)
5495 {
5496         get_option(&str, &migration_factor);
5497         migration_factor = migration_factor * MIGRATION_FACTOR_SCALE / 100;
5498         return 1;
5499 }
5500
5501 __setup("migration_factor=", setup_migration_factor);
5502
5503 /*
5504  * Estimated distance of two CPUs, measured via the number of domains
5505  * we have to pass for the two CPUs to be in the same span:
5506  */
5507 static unsigned long domain_distance(int cpu1, int cpu2)
5508 {
5509         unsigned long distance = 0;
5510         struct sched_domain *sd;
5511
5512         for_each_domain(cpu1, sd) {
5513                 WARN_ON(!cpu_isset(cpu1, sd->span));
5514                 if (cpu_isset(cpu2, sd->span))
5515                         return distance;
5516                 distance++;
5517         }
5518         if (distance >= MAX_DOMAIN_DISTANCE) {
5519                 WARN_ON(1);
5520                 distance = MAX_DOMAIN_DISTANCE-1;
5521         }
5522
5523         return distance;
5524 }
5525
5526 static unsigned int migration_debug;
5527
5528 static int __init setup_migration_debug(char *str)
5529 {
5530         get_option(&str, &migration_debug);
5531         return 1;
5532 }
5533
5534 __setup("migration_debug=", setup_migration_debug);
5535
5536 /*
5537  * Maximum cache-size that the scheduler should try to measure.
5538  * Architectures with larger caches should tune this up during
5539  * bootup. Gets used in the domain-setup code (i.e. during SMP
5540  * bootup).
5541  */
5542 unsigned int max_cache_size;
5543
5544 static int __init setup_max_cache_size(char *str)
5545 {
5546         get_option(&str, &max_cache_size);
5547         return 1;
5548 }
5549
5550 __setup("max_cache_size=", setup_max_cache_size);
5551
5552 /*
5553  * Dirty a big buffer in a hard-to-predict (for the L2 cache) way. This
5554  * is the operation that is timed, so we try to generate unpredictable
5555  * cachemisses that still end up filling the L2 cache:
5556  */
5557 static void touch_cache(void *__cache, unsigned long __size)
5558 {
5559         unsigned long size = __size/sizeof(long), chunk1 = size/3,
5560                         chunk2 = 2*size/3;
5561         unsigned long *cache = __cache;
5562         int i;
5563
5564         for (i = 0; i < size/6; i += 8) {
5565                 switch (i % 6) {
5566                         case 0: cache[i]++;
5567                         case 1: cache[size-1-i]++;
5568                         case 2: cache[chunk1-i]++;
5569                         case 3: cache[chunk1+i]++;
5570                         case 4: cache[chunk2-i]++;
5571                         case 5: cache[chunk2+i]++;
5572                 }
5573         }
5574 }
5575
5576 /*
5577  * Measure the cache-cost of one task migration. Returns in units of nsec.
5578  */
5579 static unsigned long long measure_one(void *cache, unsigned long size,
5580                                       int source, int target)
5581 {
5582         cpumask_t mask, saved_mask;
5583         unsigned long long t0, t1, t2, t3, cost;
5584
5585         saved_mask = current->cpus_allowed;
5586
5587         /*
5588          * Flush source caches to RAM and invalidate them:
5589          */
5590         sched_cacheflush();
5591
5592         /*
5593          * Migrate to the source CPU:
5594          */
5595         mask = cpumask_of_cpu(source);
5596         set_cpus_allowed(current, mask);
5597         WARN_ON(smp_processor_id() != source);
5598
5599         /*
5600          * Dirty the working set:
5601          */
5602         t0 = sched_clock();
5603         touch_cache(cache, size);
5604         t1 = sched_clock();
5605
5606         /*
5607          * Migrate to the target CPU, dirty the L2 cache and access
5608          * the shared buffer. (which represents the working set
5609          * of a migrated task.)
5610          */
5611         mask = cpumask_of_cpu(target);
5612         set_cpus_allowed(current, mask);
5613         WARN_ON(smp_processor_id() != target);
5614
5615         t2 = sched_clock();
5616         touch_cache(cache, size);
5617         t3 = sched_clock();
5618
5619         cost = t1-t0 + t3-t2;
5620
5621         if (migration_debug >= 2)
5622                 printk("[%d->%d]: %8Ld %8Ld %8Ld => %10Ld.\n",
5623                         source, target, t1-t0, t1-t0, t3-t2, cost);
5624         /*
5625          * Flush target caches to RAM and invalidate them:
5626          */
5627         sched_cacheflush();
5628
5629         set_cpus_allowed(current, saved_mask);
5630
5631         return cost;
5632 }
5633
5634 /*
5635  * Measure a series of task migrations and return the average
5636  * result. Since this code runs early during bootup the system
5637  * is 'undisturbed' and the average latency makes sense.
5638  *
5639  * The algorithm in essence auto-detects the relevant cache-size,
5640  * so it will properly detect different cachesizes for different
5641  * cache-hierarchies, depending on how the CPUs are connected.
5642  *
5643  * Architectures can prime the upper limit of the search range via
5644  * max_cache_size, otherwise the search range defaults to 20MB...64K.
5645  */
5646 static unsigned long long
5647 measure_cost(int cpu1, int cpu2, void *cache, unsigned int size)
5648 {
5649         unsigned long long cost1, cost2;
5650         int i;
5651
5652         /*
5653          * Measure the migration cost of 'size' bytes, over an
5654          * average of 10 runs:
5655          *
5656          * (We perturb the cache size by a small (0..4k)
5657          *  value to compensate size/alignment related artifacts.
5658          *  We also subtract the cost of the operation done on
5659          *  the same CPU.)
5660          */
5661         cost1 = 0;
5662
5663         /*
5664          * dry run, to make sure we start off cache-cold on cpu1,
5665          * and to get any vmalloc pagefaults in advance:
5666          */
5667         measure_one(cache, size, cpu1, cpu2);
5668         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
5669                 cost1 += measure_one(cache, size - i*1024, cpu1, cpu2);
5670
5671         measure_one(cache, size, cpu2, cpu1);
5672         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
5673                 cost1 += measure_one(cache, size - i*1024, cpu2, cpu1);
5674
5675         /*
5676          * (We measure the non-migrating [cached] cost on both
5677          *  cpu1 and cpu2, to handle CPUs with different speeds)
5678          */
5679         cost2 = 0;
5680
5681         measure_one(cache, size, cpu1, cpu1);
5682         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
5683                 cost2 += measure_one(cache, size - i*1024, cpu1, cpu1);
5684
5685         measure_one(cache, size, cpu2, cpu2);
5686         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
5687                 cost2 += measure_one(cache, size - i*1024, cpu2, cpu2);
5688
5689         /*
5690          * Get the per-iteration migration cost:
5691          */
5692         do_div(cost1, 2*ITERATIONS);
5693         do_div(cost2, 2*ITERATIONS);
5694
5695         return cost1 - cost2;
5696 }
5697
5698 static unsigned long long measure_migration_cost(int cpu1, int cpu2)
5699 {
5700         unsigned long long max_cost = 0, fluct = 0, avg_fluct = 0;
5701         unsigned int max_size, size, size_found = 0;
5702         long long cost = 0, prev_cost;
5703         void *cache;
5704
5705         /*
5706          * Search from max_cache_size*5 down to 64K - the real relevant
5707          * cachesize has to lie somewhere inbetween.
5708          */
5709         if (max_cache_size) {
5710                 max_size = max(max_cache_size * SEARCH_SCOPE, MIN_CACHE_SIZE);
5711                 size = max(max_cache_size / SEARCH_SCOPE, MIN_CACHE_SIZE);
5712         } else {
5713                 /*
5714                  * Since we have no estimation about the relevant
5715                  * search range
5716                  */
5717                 max_size = DEFAULT_CACHE_SIZE * SEARCH_SCOPE;
5718                 size = MIN_CACHE_SIZE;
5719         }
5720
5721         if (!cpu_online(cpu1) || !cpu_online(cpu2)) {
5722                 printk("cpu %d and %d not both online!\n", cpu1, cpu2);
5723                 return 0;
5724         }
5725
5726         /*
5727          * Allocate the working set:
5728          */
5729         cache = vmalloc(max_size);
5730         if (!cache) {
5731                 printk("could not vmalloc %d bytes for cache!\n", 2*max_size);
5732                 return 1000000; // return 1 msec on very small boxen
5733         }
5734
5735         while (size <= max_size) {
5736                 prev_cost = cost;
5737                 cost = measure_cost(cpu1, cpu2, cache, size);
5738
5739                 /*
5740                  * Update the max:
5741                  */
5742                 if (cost > 0) {
5743                         if (max_cost < cost) {
5744                                 max_cost = cost;
5745                                 size_found = size;
5746                         }
5747                 }
5748                 /*
5749                  * Calculate average fluctuation, we use this to prevent
5750                  * noise from triggering an early break out of the loop:
5751                  */
5752                 fluct = abs(cost - prev_cost);
5753                 avg_fluct = (avg_fluct + fluct)/2;
5754
5755                 if (migration_debug)
5756                         printk("-> [%d][%d][%7d] %3ld.%ld [%3ld.%ld] (%ld): (%8Ld %8Ld)\n",
5757                                 cpu1, cpu2, size,
5758                                 (long)cost / 1000000,
5759                                 ((long)cost / 100000) % 10,
5760                                 (long)max_cost / 1000000,
5761                                 ((long)max_cost / 100000) % 10,
5762                                 domain_distance(cpu1, cpu2),
5763                                 cost, avg_fluct);
5764
5765                 /*
5766                  * If we iterated at least 20% past the previous maximum,
5767                  * and the cost has dropped by more than 20% already,
5768                  * (taking fluctuations into account) then we assume to
5769                  * have found the maximum and break out of the loop early:
5770                  */
5771                 if (size_found && (size*100 > size_found*SIZE_THRESH))
5772                         if (cost+avg_fluct <= 0 ||
5773                                 max_cost*100 > (cost+avg_fluct)*COST_THRESH) {
5774
5775                                 if (migration_debug)
5776                                         printk("-> found max.\n");
5777                                 break;
5778                         }
5779                 /*
5780                  * Increase the cachesize in 10% steps:
5781                  */
5782                 size = size * 10 / 9;
5783         }
5784
5785         if (migration_debug)
5786                 printk("[%d][%d] working set size found: %d, cost: %Ld\n",
5787                         cpu1, cpu2, size_found, max_cost);
5788
5789         vfree(cache);
5790
5791         /*
5792          * A task is considered 'cache cold' if at least 2 times
5793          * the worst-case cost of migration has passed.
5794          *
5795          * (this limit is only listened to if the load-balancing
5796          * situation is 'nice' - if there is a large imbalance we
5797          * ignore it for the sake of CPU utilization and
5798          * processing fairness.)
5799          */
5800         return 2 * max_cost * migration_factor / MIGRATION_FACTOR_SCALE;
5801 }
5802
5803 static void calibrate_migration_costs(const cpumask_t *cpu_map)
5804 {
5805         int cpu1 = -1, cpu2 = -1, cpu, orig_cpu = raw_smp_processor_id();
5806         unsigned long j0, j1, distance, max_distance = 0;
5807         struct sched_domain *sd;
5808
5809         j0 = jiffies;
5810
5811         /*
5812          * First pass - calculate the cacheflush times:
5813          */
5814         for_each_cpu_mask(cpu1, *cpu_map) {
5815                 for_each_cpu_mask(cpu2, *cpu_map) {
5816                         if (cpu1 == cpu2)
5817                                 continue;
5818                         distance = domain_distance(cpu1, cpu2);
5819                         max_distance = max(max_distance, distance);
5820                         /*
5821                          * No result cached yet?
5822                          */
5823                         if (migration_cost[distance] == -1LL)
5824                                 migration_cost[distance] =
5825                                         measure_migration_cost(cpu1, cpu2);
5826                 }
5827         }
5828         /*
5829          * Second pass - update the sched domain hierarchy with
5830          * the new cache-hot-time estimations:
5831          */
5832         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
5833                 distance = 0;
5834                 for_each_domain(cpu, sd) {
5835                         sd->cache_hot_time = migration_cost[distance];
5836                         distance++;
5837                 }
5838         }
5839         /*
5840          * Print the matrix:
5841          */
5842         if (migration_debug)
5843                 printk("migration: max_cache_size: %d, cpu: %d MHz:\n",
5844                         max_cache_size,
5845 #ifdef CONFIG_X86
5846                         cpu_khz/1000
5847 #else
5848                         -1
5849 #endif
5850                 );
5851         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
5852                 printk("migration_cost=");
5853                 for (distance = 0; distance <= max_distance; distance++) {
5854                         if (distance)
5855                                 printk(",");
5856                         printk("%ld", (long)migration_cost[distance] / 1000);
5857                 }
5858                 printk("\n");
5859         }
5860         j1 = jiffies;
5861         if (migration_debug)
5862                 printk("migration: %ld seconds\n", (j1-j0)/HZ);
5863
5864         /*
5865          * Move back to the original CPU. NUMA-Q gets confused
5866          * if we migrate to another quad during bootup.
5867          */
5868         if (raw_smp_processor_id() != orig_cpu) {
5869                 cpumask_t mask = cpumask_of_cpu(orig_cpu),
5870                         saved_mask = current->cpus_allowed;
5871
5872                 set_cpus_allowed(current, mask);
5873                 set_cpus_allowed(current, saved_mask);
5874         }
5875 }
5876
5877 #ifdef CONFIG_NUMA
5878
5879 /**
5880  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5881  * @node: node whose sched_domain we're building
5882  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5883  *
5884  * Find the next node to include in a given scheduling domain.  Simply
5885  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5886  *
5887  * Should use nodemask_t.
5888  */
5889 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
5890 {
5891         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
5892
5893         min_val = INT_MAX;
5894
5895         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5896                 /* Start at @node */
5897                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
5898
5899                 if (!nr_cpus_node(n))
5900                         continue;
5901
5902                 /* Skip already used nodes */
5903                 if (test_bit(n, used_nodes))
5904                         continue;
5905
5906                 /* Simple min distance search */
5907                 val = node_distance(node, n);
5908
5909                 if (val < min_val) {
5910                         min_val = val;
5911                         best_node = n;
5912                 }
5913         }
5914
5915         set_bit(best_node, used_nodes);
5916         return best_node;
5917 }
5918
5919 /**
5920  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5921  * @node: node whose cpumask we're constructing
5922  * @size: number of nodes to include in this span
5923  *
5924  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span.  It
5925  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5926  * out optimally.
5927  */
5928 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
5929 {
5930         int i;
5931         cpumask_t span, nodemask;
5932         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5933
5934         cpus_clear(span);
5935         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5936
5937         nodemask = node_to_cpumask(node);
5938         cpus_or(span, span, nodemask);
5939         set_bit(node, used_nodes);
5940
5941         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5942                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
5943                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
5944                 cpus_or(span, span, nodemask);
5945         }
5946
5947         return span;
5948 }
5949 #endif
5950
5951 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5952 /*
5953  * At the moment, CONFIG_SCHED_SMT is never defined, but leave it in so we
5954  * can switch it on easily if needed.
5955  */
5956 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5957 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
5958 static struct sched_group sched_group_cpus[NR_CPUS];
5959 static int cpu_to_cpu_group(int cpu)
5960 {
5961         return cpu;
5962 }
5963 #endif
5964
5965 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5966 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
5967 static struct sched_group *sched_group_core_bycpu[NR_CPUS];
5968 #endif
5969
5970 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5971 static int cpu_to_core_group(int cpu)
5972 {
5973         return first_cpu(cpu_sibling_map[cpu]);
5974 }
5975 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
5976 static int cpu_to_core_group(int cpu)
5977 {
5978         return cpu;
5979 }
5980 #endif
5981
5982 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
5983 static struct sched_group *sched_group_phys_bycpu[NR_CPUS];
5984 static int cpu_to_phys_group(int cpu)
5985 {
5986 #if defined(CONFIG_SCHED_MC)
5987         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
5988         return first_cpu(mask);
5989 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5990         return first_cpu(cpu_sibling_map[cpu]);
5991 #else
5992         return cpu;
5993 #endif
5994 }
5995
5996 #ifdef CONFIG_NUMA
5997 /*
5998  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
5999  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6000  * gets dynamically allocated.
6001  */
6002 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6003 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
6004
6005 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6006 static struct sched_group *sched_group_allnodes_bycpu[NR_CPUS];
6007
6008 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu)
6009 {
6010         return cpu_to_node(cpu);
6011 }
6012 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6013 {
6014         struct sched_group *sg = group_head;
6015         int j;
6016
6017         if (!sg)
6018                 return;
6019 next_sg:
6020         for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6021                 struct sched_domain *sd;
6022
6023                 sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6024                 if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6025                         /*
6026                          * Only add "power" once for each
6027                          * physical package.
6028                          */
6029                         continue;
6030                 }
6031
6032                 sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
6033         }
6034         sg = sg->next;
6035         if (sg != group_head)
6036                 goto next_sg;
6037 }
6038 #endif
6039
6040 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6041 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6042 {
6043         int cpu;
6044 #ifdef CONFIG_NUMA
6045         int i;
6046
6047         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6048                 struct sched_group *sched_group_allnodes
6049                         = sched_group_allnodes_bycpu[cpu];
6050                 struct sched_group **sched_group_nodes
6051                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6052
6053                 if (sched_group_allnodes) {
6054                         kfree(sched_group_allnodes);
6055                         sched_group_allnodes_bycpu[cpu] = NULL;
6056                 }
6057
6058                 if (!sched_group_nodes)
6059                         continue;
6060
6061                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6062                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6063                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6064
6065                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6066                         if (cpus_empty(nodemask))
6067                                 continue;
6068
6069                         if (sg == NULL)
6070                                 continue;
6071                         sg = sg->next;
6072 next_sg:
6073                         oldsg = sg;
6074                         sg = sg->next;
6075                         kfree(oldsg);
6076                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6077                                 goto next_sg;
6078                 }
6079                 kfree(sched_group_nodes);
6080                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6081         }
6082 #endif
6083         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6084                 if (sched_group_phys_bycpu[cpu]) {
6085                         kfree(sched_group_phys_bycpu[cpu]);
6086                         sched_group_phys_bycpu[cpu] = NULL;
6087                 }
6088 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6089                 if (sched_group_core_bycpu[cpu]) {
6090                         kfree(sched_group_core_bycpu[cpu]);
6091                         sched_group_core_bycpu[cpu] = NULL;
6092                 }
6093 #endif
6094         }
6095 }
6096
6097 /*
6098  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6099  * to the individual cpus
6100  */
6101 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6102 {
6103         int i;
6104         struct sched_group *sched_group_phys = NULL;
6105 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6106         struct sched_group *sched_group_core = NULL;
6107 #endif
6108 #ifdef CONFIG_NUMA
6109         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6110         struct sched_group *sched_group_allnodes = NULL;
6111
6112         /*
6113          * Allocate the per-node list of sched groups
6114          */
6115         sched_group_nodes = kzalloc(sizeof(struct sched_group*)*MAX_NUMNODES,
6116                                            GFP_KERNEL);
6117         if (!sched_group_nodes) {
6118                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6119                 return -ENOMEM;
6120         }
6121         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6122 #endif
6123
6124         /*
6125          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6126          */
6127         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6128                 int group;
6129                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6130                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6131
6132                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6133
6134 #ifdef CONFIG_NUMA
6135                 if (cpus_weight(*cpu_map)
6136                                 > SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6137                         if (!sched_group_allnodes) {
6138                                 sched_group_allnodes
6139                                         = kmalloc(sizeof(struct sched_group)
6140                                                         * MAX_NUMNODES,
6141                                                   GFP_KERNEL);
6142                                 if (!sched_group_allnodes) {
6143                                         printk(KERN_WARNING
6144                                         "Can not alloc allnodes sched group\n");
6145                                         goto error;
6146                                 }
6147                                 sched_group_allnodes_bycpu[i]
6148                                                 = sched_group_allnodes;
6149                         }
6150                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6151                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6152                         sd->span = *cpu_map;
6153                         group = cpu_to_allnodes_group(i);
6154                         sd->groups = &sched_group_allnodes[group];
6155                         p = sd;
6156                 } else
6157                         p = NULL;
6158
6159                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6160                 *sd = SD_NODE_INIT;
6161                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6162                 sd->parent = p;
6163                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6164 #endif
6165
6166                 if (!sched_group_phys) {
6167                         sched_group_phys
6168                                 = kmalloc(sizeof(struct sched_group) * NR_CPUS,
6169                                           GFP_KERNEL);
6170                         if (!sched_group_phys) {
6171                                 printk (KERN_WARNING "Can not alloc phys sched"
6172                                                      "group\n");
6173                                 goto error;
6174                         }
6175                         sched_group_phys_bycpu[i] = sched_group_phys;
6176                 }
6177
6178                 p = sd;
6179                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6180                 group = cpu_to_phys_group(i);
6181                 *sd = SD_CPU_INIT;
6182                 sd->span = nodemask;
6183                 sd->parent = p;
6184                 sd->groups = &sched_group_phys[group];
6185
6186 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6187                 if (!sched_group_core) {
6188                         sched_group_core
6189                                 = kmalloc(sizeof(struct sched_group) * NR_CPUS,
6190                                           GFP_KERNEL);
6191                         if (!sched_group_core) {
6192                                 printk (KERN_WARNING "Can not alloc core sched"
6193                                                      "group\n");
6194                                 goto error;
6195                         }
6196                         sched_group_core_bycpu[i] = sched_group_core;
6197                 }
6198
6199                 p = sd;
6200                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6201                 group = cpu_to_core_group(i);
6202                 *sd = SD_MC_INIT;
6203                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6204                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6205                 sd->parent = p;
6206                 sd->groups = &sched_group_core[group];
6207 #endif
6208
6209 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6210                 p = sd;
6211                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6212                 group = cpu_to_cpu_group(i);
6213                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6214                 sd->span = cpu_sibling_map[i];
6215                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6216                 sd->parent = p;
6217                 sd->groups = &sched_group_cpus[group];
6218 #endif
6219         }
6220
6221 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6222         /* Set up CPU (sibling) groups */
6223         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6224                 cpumask_t this_sibling_map = cpu_sibling_map[i];
6225                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6226                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6227                         continue;
6228
6229                 init_sched_build_groups(sched_group_cpus, this_sibling_map,
6230                                                 &cpu_to_cpu_group);
6231         }
6232 #endif
6233
6234 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6235         /* Set up multi-core groups */
6236         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6237                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6238                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6239                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6240                         continue;
6241                 init_sched_build_groups(sched_group_core, this_core_map,
6242                                         &cpu_to_core_group);
6243         }
6244 #endif
6245
6246
6247         /* Set up physical groups */
6248         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6249                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6250
6251                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6252                 if (cpus_empty(nodemask))
6253                         continue;
6254
6255                 init_sched_build_groups(sched_group_phys, nodemask,
6256                                                 &cpu_to_phys_group);
6257         }
6258
6259 #ifdef CONFIG_NUMA
6260         /* Set up node groups */
6261         if (sched_group_allnodes)
6262                 init_sched_build_groups(sched_group_allnodes, *cpu_map,
6263                                         &cpu_to_allnodes_group);
6264
6265         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6266                 /* Set up node groups */
6267                 struct sched_group *sg, *prev;
6268                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6269                 cpumask_t domainspan;
6270                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6271                 int j;
6272
6273                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6274                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6275                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6276                         continue;
6277                 }
6278
6279                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6280                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6281
6282                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6283                 if (!sg) {
6284                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6285                                 "node %d\n", i);
6286                         goto error;
6287                 }
6288                 sched_group_nodes[i] = sg;
6289                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6290                         struct sched_domain *sd;
6291                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6292                         sd->groups = sg;
6293                 }
6294                 sg->cpu_power = 0;
6295                 sg->cpumask = nodemask;
6296                 sg->next = sg;
6297                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6298                 prev = sg;
6299
6300                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6301                         cpumask_t tmp, notcovered;
6302                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6303
6304                         cpus_complement(notcovered, covered);
6305                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6306                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6307                         if (cpus_empty(tmp))
6308                                 break;
6309
6310                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6311                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6312                         if (cpus_empty(tmp))
6313                                 continue;
6314
6315                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6316                                           GFP_KERNEL, i);
6317                         if (!sg) {
6318                                 printk(KERN_WARNING
6319                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6320                                 goto error;
6321                         }
6322                         sg->cpu_power = 0;
6323                         sg->cpumask = tmp;
6324                         sg->next = prev->next;
6325                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6326                         prev->next = sg;
6327                         prev = sg;
6328                 }
6329         }
6330 #endif
6331
6332         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6333 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6334         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6335                 struct sched_domain *sd;
6336                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6337                 sd->groups->cpu_power = SCHED_LOAD_SCALE;
6338         }
6339 #endif
6340 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6341         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6342                 int power;
6343                 struct sched_domain *sd;
6344                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6345                 if (sched_smt_power_savings)
6346                         power = SCHED_LOAD_SCALE * cpus_weight(sd->groups->cpumask);
6347                 else
6348                         power = SCHED_LOAD_SCALE + (cpus_weight(sd->groups->cpumask)-1)
6349                                             * SCHED_LOAD_SCALE / 10;
6350                 sd->groups->cpu_power = power;
6351         }
6352 #endif
6353
6354         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6355                 struct sched_domain *sd;
6356 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6357                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6358                 if (i != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6359                         continue;
6360
6361                 sd->groups->cpu_power = 0;
6362                 if (sched_mc_power_savings || sched_smt_power_savings) {
6363                         int j;
6364
6365                         for_each_cpu_mask(j, sd->groups->cpumask) {
6366                                 struct sched_domain *sd1;
6367                                 sd1 = &per_cpu(core_domains, j);
6368                                 /*
6369                                  * for each core we will add once
6370                                  * to the group in physical domain
6371                                  */
6372                                 if (j != first_cpu(sd1->groups->cpumask))
6373                                         continue;
6374
6375                                 if (sched_smt_power_savings)
6376                                         sd->groups->cpu_power += sd1->groups->cpu_power;
6377                                 else
6378                                         sd->groups->cpu_power += SCHED_LOAD_SCALE;
6379                         }
6380                 } else
6381                         /*
6382                          * This has to be < 2 * SCHED_LOAD_SCALE
6383                          * Lets keep it SCHED_LOAD_SCALE, so that
6384                          * while calculating NUMA group's cpu_power
6385                          * we can simply do
6386                          *  numa_group->cpu_power += phys_group->cpu_power;
6387                          *
6388                          * See "only add power once for each physical pkg"
6389                          * comment below
6390                          */
6391                         sd->groups->cpu_power = SCHED_LOAD_SCALE;
6392 #else
6393                 int power;
6394                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6395                 if (sched_smt_power_savings)
6396                         power = SCHED_LOAD_SCALE * cpus_weight(sd->groups->cpumask);
6397                 else
6398                         power = SCHED_LOAD_SCALE;
6399                 sd->groups->cpu_power = power;
6400 #endif
6401         }
6402
6403 #ifdef CONFIG_NUMA
6404         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6405                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6406
6407         init_numa_sched_groups_power(sched_group_allnodes);
6408 #endif
6409
6410         /* Attach the domains */
6411         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6412                 struct sched_domain *sd;
6413 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6414                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6415 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6416                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6417 #else
6418                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6419 #endif
6420                 cpu_attach_domain(sd, i);
6421         }
6422         /*
6423          * Tune cache-hot values:
6424          */
6425         calibrate_migration_costs(cpu_map);
6426
6427         return 0;
6428
6429 error:
6430         free_sched_groups(cpu_map);
6431         return -ENOMEM;
6432 }
6433 /*
6434  * Set up scheduler domains and groups.  Callers must hold the hotplug lock.
6435  */
6436 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6437 {
6438         cpumask_t cpu_default_map;
6439         int err;
6440
6441         /*
6442          * Setup mask for cpus without special case scheduling requirements.
6443          * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6444          * exclude other special cases in the future.
6445          */
6446         cpus_andnot(cpu_default_map, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6447
6448         err = build_sched_domains(&cpu_default_map);
6449
6450         return err;
6451 }
6452
6453 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6454 {
6455         free_sched_groups(cpu_map);
6456 }
6457
6458 /*
6459  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6460  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6461  */
6462 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6463 {
6464         int i;
6465
6466         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6467                 cpu_attach_domain(NULL, i);
6468         synchronize_sched();
6469         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6470 }
6471
6472 /*
6473  * Partition sched domains as specified by the cpumasks below.
6474  * This attaches all cpus from the cpumasks to the NULL domain,
6475  * waits for a RCU quiescent period, recalculates sched
6476  * domain information and then attaches them back to the
6477  * correct sched domains
6478  * Call with hotplug lock held
6479  */
6480 int partition_sched_domains(cpumask_t *partition1, cpumask_t *partition2)
6481 {
6482         cpumask_t change_map;
6483         int err = 0;
6484
6485         cpus_and(*partition1, *partition1, cpu_online_map);
6486         cpus_and(*partition2, *partition2, cpu_online_map);
6487         cpus_or(change_map, *partition1, *partition2);
6488
6489         /* Detach sched domains from all of the affected cpus */
6490         detach_destroy_domains(&change_map);
6491         if (!cpus_empty(*partition1))
6492                 err = build_sched_domains(partition1);
6493         if (!err && !cpus_empty(*partition2))
6494                 err = build_sched_domains(partition2);
6495
6496         return err;
6497 }
6498
6499 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6500 int arch_reinit_sched_domains(void)
6501 {
6502         int err;
6503
6504         lock_cpu_hotplug();
6505         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6506         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6507         unlock_cpu_hotplug();
6508
6509         return err;
6510 }
6511
6512 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6513 {
6514         int ret;
6515
6516         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6517                 return -EINVAL;
6518
6519         if (smt)
6520                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6521         else
6522                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6523
6524         ret = arch_reinit_sched_domains();
6525
6526         return ret ? ret : count;
6527 }
6528
6529 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6530 {
6531         int err = 0;
6532 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6533         if (smt_capable())
6534                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6535                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6536 #endif
6537 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6538         if (!err && mc_capable())
6539                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6540                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6541 #endif
6542         return err;
6543 }
6544 #endif
6545
6546 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6547 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6548 {
6549         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6550 }
6551 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev, const char *buf, size_t count)
6552 {
6553         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6554 }
6555 SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6556             sched_mc_power_savings_store);
6557 #endif
6558
6559 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6560 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6561 {
6562         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6563 }
6564 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev, const char *buf, size_t count)
6565 {
6566         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6567 }
6568 SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6569             sched_smt_power_savings_store);
6570 #endif
6571
6572
6573 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6574 /*
6575  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy.  The domains
6576  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
6577  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
6578  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
6579  */
6580 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
6581                                 unsigned long action, void *hcpu)
6582 {
6583         switch (action) {
6584         case CPU_UP_PREPARE:
6585         case CPU_DOWN_PREPARE:
6586                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6587                 return NOTIFY_OK;
6588
6589         case CPU_UP_CANCELED:
6590         case CPU_DOWN_FAILED:
6591         case CPU_ONLINE:
6592         case CPU_DEAD:
6593                 /*
6594                  * Fall through and re-initialise the domains.
6595                  */
6596                 break;
6597         default:
6598                 return NOTIFY_DONE;
6599         }
6600
6601         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
6602         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6603
6604         return NOTIFY_OK;
6605 }
6606 #endif
6607
6608 void __init sched_init_smp(void)
6609 {
6610         lock_cpu_hotplug();
6611         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6612         unlock_cpu_hotplug();
6613         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
6614         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
6615 }
6616 #else
6617 void __init sched_init_smp(void)
6618 {
6619 }
6620 #endif /* CONFIG_SMP */
6621
6622 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6623 {
6624         /* Linker adds these: start and end of __sched functions */
6625         extern char __sched_text_start[], __sched_text_end[];
6626         return in_lock_functions(addr) ||
6627                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6628                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6629 }
6630
6631 void __init sched_init(void)
6632 {
6633         runqueue_t *rq;
6634         int i, j, k;
6635
6636         for_each_possible_cpu(i) {
6637                 prio_array_t *array;
6638
6639                 rq = cpu_rq(i);
6640                 spin_lock_init(&rq->lock);
6641                 rq->nr_running = 0;
6642                 rq->active = rq->arrays;
6643                 rq->expired = rq->arrays + 1;
6644                 rq->best_expired_prio = MAX_PRIO;
6645
6646 #ifdef CONFIG_SMP
6647                 rq->sd = NULL;
6648                 for (j = 1; j < 3; j++)
6649                         rq->cpu_load[j] = 0;
6650                 rq->active_balance = 0;
6651                 rq->push_cpu = 0;
6652                 rq->migration_thread = NULL;
6653                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
6654 #endif
6655                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6656
6657                 for (j = 0; j < 2; j++) {
6658                         array = rq->arrays + j;
6659                         for (k = 0; k < MAX_PRIO; k++) {
6660                                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + k);
6661                                 __clear_bit(k, array->bitmap);
6662                         }
6663                         // delimiter for bitsearch
6664                         __set_bit(MAX_PRIO, array->bitmap);
6665                 }
6666         }
6667
6668         set_load_weight(&init_task);
6669         /*
6670          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6671          */
6672         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6673         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6674
6675         /*
6676          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6677          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6678          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6679          * when this runqueue becomes "idle".
6680          */
6681         init_idle(current, smp_processor_id());
6682 }
6683
6684 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6685 void __might_sleep(char *file, int line)
6686 {
6687 #if defined(in_atomic)
6688         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6689
6690         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
6691             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
6692                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6693                         return;
6694                 prev_jiffy = jiffies;
6695                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
6696                                 " context at %s:%d\n", file, line);
6697                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
6698                         in_atomic(), irqs_disabled());
6699                 dump_stack();
6700         }
6701 #endif
6702 }
6703 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6704 #endif
6705
6706 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6707 void normalize_rt_tasks(void)
6708 {
6709         struct task_struct *p;
6710         prio_array_t *array;
6711         unsigned long flags;
6712         runqueue_t *rq;
6713
6714         read_lock_irq(&tasklist_lock);
6715         for_each_process(p) {
6716                 if (!rt_task(p))
6717                         continue;
6718
6719                 spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6720                 rq = __task_rq_lock(p);
6721
6722                 array = p->array;
6723                 if (array)
6724                         deactivate_task(p, task_rq(p));
6725                 __setscheduler(p, SCHED_NORMAL, 0);
6726                 if (array) {
6727                         __activate_task(p, task_rq(p));
6728                         resched_task(rq->curr);
6729                 }
6730
6731                 __task_rq_unlock(rq);
6732                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6733         }
6734         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
6735 }
6736
6737 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6738
6739 #ifdef CONFIG_IA64
6740 /*
6741  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
6742  *
6743  * They can only be called when the whole system has been
6744  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6745  * activity can take place. Using them for anything else would
6746  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6747  * under any other configuration.
6748  */
6749
6750 /**
6751  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6752  * @cpu: the processor in question.
6753  *
6754  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6755  */
6756 task_t *curr_task(int cpu)
6757 {
6758         return cpu_curr(cpu);
6759 }
6760
6761 /**
6762  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6763  * @cpu: the processor in question.
6764  * @p: the task pointer to set.
6765  *
6766  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6767  * are serviced on a separate stack.  It allows the architecture to switch the
6768  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner.  This function
6769  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6770  * and caller must save the original value of the current task (see
6771  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6772  * re-starting the system.
6773  *
6774  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6775  */
6776 void set_curr_task(int cpu, task_t *p)
6777 {
6778         cpu_curr(cpu) = p;
6779 }
6780
6781 #endif