[PATCH] lockdep: annotate scheduler runqueue locks
[pandora-kernel.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  */
20
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/module.h>
23 #include <linux/nmi.h>
24 #include <linux/init.h>
25 #include <asm/uaccess.h>
26 #include <linux/highmem.h>
27 #include <linux/smp_lock.h>
28 #include <asm/mmu_context.h>
29 #include <linux/interrupt.h>
30 #include <linux/capability.h>
31 #include <linux/completion.h>
32 #include <linux/kernel_stat.h>
33 #include <linux/debug_locks.h>
34 #include <linux/security.h>
35 #include <linux/notifier.h>
36 #include <linux/profile.h>
37 #include <linux/suspend.h>
38 #include <linux/vmalloc.h>
39 #include <linux/blkdev.h>
40 #include <linux/delay.h>
41 #include <linux/smp.h>
42 #include <linux/threads.h>
43 #include <linux/timer.h>
44 #include <linux/rcupdate.h>
45 #include <linux/cpu.h>
46 #include <linux/cpuset.h>
47 #include <linux/percpu.h>
48 #include <linux/kthread.h>
49 #include <linux/seq_file.h>
50 #include <linux/syscalls.h>
51 #include <linux/times.h>
52 #include <linux/acct.h>
53 #include <linux/kprobes.h>
54 #include <asm/tlb.h>
55
56 #include <asm/unistd.h>
57
58 /*
59  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
60  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
61  * and back.
62  */
63 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
64 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
65 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
66
67 /*
68  * 'User priority' is the nice value converted to something we
69  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
70  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
71  */
72 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
73 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
74 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
75
76 /*
77  * Some helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
78  */
79 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((TIME) / (1000000000 / HZ))
80 #define JIFFIES_TO_NS(TIME)     ((TIME) * (1000000000 / HZ))
81
82 /*
83  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
84  *
85  * Minimum timeslice is 5 msecs (or 1 jiffy, whichever is larger),
86  * default timeslice is 100 msecs, maximum timeslice is 800 msecs.
87  * Timeslices get refilled after they expire.
88  */
89 #define MIN_TIMESLICE           max(5 * HZ / 1000, 1)
90 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
91 #define ON_RUNQUEUE_WEIGHT       30
92 #define CHILD_PENALTY            95
93 #define PARENT_PENALTY          100
94 #define EXIT_WEIGHT               3
95 #define PRIO_BONUS_RATIO         25
96 #define MAX_BONUS               (MAX_USER_PRIO * PRIO_BONUS_RATIO / 100)
97 #define INTERACTIVE_DELTA         2
98 #define MAX_SLEEP_AVG           (DEF_TIMESLICE * MAX_BONUS)
99 #define STARVATION_LIMIT        (MAX_SLEEP_AVG)
100 #define NS_MAX_SLEEP_AVG        (JIFFIES_TO_NS(MAX_SLEEP_AVG))
101
102 /*
103  * If a task is 'interactive' then we reinsert it in the active
104  * array after it has expired its current timeslice. (it will not
105  * continue to run immediately, it will still roundrobin with
106  * other interactive tasks.)
107  *
108  * This part scales the interactivity limit depending on niceness.
109  *
110  * We scale it linearly, offset by the INTERACTIVE_DELTA delta.
111  * Here are a few examples of different nice levels:
112  *
113  *  TASK_INTERACTIVE(-20): [1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0]
114  *  TASK_INTERACTIVE(-10): [1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0]
115  *  TASK_INTERACTIVE(  0): [1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0]
116  *  TASK_INTERACTIVE( 10): [1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
117  *  TASK_INTERACTIVE( 19): [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
118  *
119  * (the X axis represents the possible -5 ... 0 ... +5 dynamic
120  *  priority range a task can explore, a value of '1' means the
121  *  task is rated interactive.)
122  *
123  * Ie. nice +19 tasks can never get 'interactive' enough to be
124  * reinserted into the active array. And only heavily CPU-hog nice -20
125  * tasks will be expired. Default nice 0 tasks are somewhere between,
126  * it takes some effort for them to get interactive, but it's not
127  * too hard.
128  */
129
130 #define CURRENT_BONUS(p) \
131         (NS_TO_JIFFIES((p)->sleep_avg) * MAX_BONUS / \
132                 MAX_SLEEP_AVG)
133
134 #define GRANULARITY     (10 * HZ / 1000 ? : 1)
135
136 #ifdef CONFIG_SMP
137 #define TIMESLICE_GRANULARITY(p)        (GRANULARITY * \
138                 (1 << (((MAX_BONUS - CURRENT_BONUS(p)) ? : 1) - 1)) * \
139                         num_online_cpus())
140 #else
141 #define TIMESLICE_GRANULARITY(p)        (GRANULARITY * \
142                 (1 << (((MAX_BONUS - CURRENT_BONUS(p)) ? : 1) - 1)))
143 #endif
144
145 #define SCALE(v1,v1_max,v2_max) \
146         (v1) * (v2_max) / (v1_max)
147
148 #define DELTA(p) \
149         (SCALE(TASK_NICE(p) + 20, 40, MAX_BONUS) - 20 * MAX_BONUS / 40 + \
150                 INTERACTIVE_DELTA)
151
152 #define TASK_INTERACTIVE(p) \
153         ((p)->prio <= (p)->static_prio - DELTA(p))
154
155 #define INTERACTIVE_SLEEP(p) \
156         (JIFFIES_TO_NS(MAX_SLEEP_AVG * \
157                 (MAX_BONUS / 2 + DELTA((p)) + 1) / MAX_BONUS - 1))
158
159 #define TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq) \
160         ((p)->prio < (rq)->curr->prio)
161
162 /*
163  * task_timeslice() scales user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
164  * to time slice values: [800ms ... 100ms ... 5ms]
165  *
166  * The higher a thread's priority, the bigger timeslices
167  * it gets during one round of execution. But even the lowest
168  * priority thread gets MIN_TIMESLICE worth of execution time.
169  */
170
171 #define SCALE_PRIO(x, prio) \
172         max(x * (MAX_PRIO - prio) / (MAX_USER_PRIO / 2), MIN_TIMESLICE)
173
174 static unsigned int static_prio_timeslice(int static_prio)
175 {
176         if (static_prio < NICE_TO_PRIO(0))
177                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE * 4, static_prio);
178         else
179                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE, static_prio);
180 }
181
182 static inline unsigned int task_timeslice(task_t *p)
183 {
184         return static_prio_timeslice(p->static_prio);
185 }
186
187 #define task_hot(p, now, sd) ((long long) ((now) - (p)->last_ran)       \
188                                 < (long long) (sd)->cache_hot_time)
189
190 /*
191  * These are the runqueue data structures:
192  */
193
194 typedef struct runqueue runqueue_t;
195
196 struct prio_array {
197         unsigned int nr_active;
198         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
199         struct list_head queue[MAX_PRIO];
200 };
201
202 /*
203  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
204  *
205  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
206  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
207  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
208  */
209 struct runqueue {
210         spinlock_t lock;
211
212         /*
213          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
214          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
215          */
216         unsigned long nr_running;
217         unsigned long raw_weighted_load;
218 #ifdef CONFIG_SMP
219         unsigned long cpu_load[3];
220 #endif
221         unsigned long long nr_switches;
222
223         /*
224          * This is part of a global counter where only the total sum
225          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
226          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
227          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
228          */
229         unsigned long nr_uninterruptible;
230
231         unsigned long expired_timestamp;
232         unsigned long long timestamp_last_tick;
233         task_t *curr, *idle;
234         struct mm_struct *prev_mm;
235         prio_array_t *active, *expired, arrays[2];
236         int best_expired_prio;
237         atomic_t nr_iowait;
238
239 #ifdef CONFIG_SMP
240         struct sched_domain *sd;
241
242         /* For active balancing */
243         int active_balance;
244         int push_cpu;
245
246         task_t *migration_thread;
247         struct list_head migration_queue;
248 #endif
249
250 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
251         /* latency stats */
252         struct sched_info rq_sched_info;
253
254         /* sys_sched_yield() stats */
255         unsigned long yld_exp_empty;
256         unsigned long yld_act_empty;
257         unsigned long yld_both_empty;
258         unsigned long yld_cnt;
259
260         /* schedule() stats */
261         unsigned long sched_switch;
262         unsigned long sched_cnt;
263         unsigned long sched_goidle;
264
265         /* try_to_wake_up() stats */
266         unsigned long ttwu_cnt;
267         unsigned long ttwu_local;
268 #endif
269         struct lock_class_key rq_lock_key;
270 };
271
272 static DEFINE_PER_CPU(struct runqueue, runqueues);
273
274 /*
275  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
276  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
277  *
278  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
279  * preempt-disabled sections.
280  */
281 #define for_each_domain(cpu, domain) \
282 for (domain = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); domain; domain = domain->parent)
283
284 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
285 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
286 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
287 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
288
289 #ifndef prepare_arch_switch
290 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
291 #endif
292 #ifndef finish_arch_switch
293 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
294 #endif
295
296 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
297 static inline int task_running(runqueue_t *rq, task_t *p)
298 {
299         return rq->curr == p;
300 }
301
302 static inline void prepare_lock_switch(runqueue_t *rq, task_t *next)
303 {
304 }
305
306 static inline void finish_lock_switch(runqueue_t *rq, task_t *prev)
307 {
308 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
309         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
310         rq->lock.owner = current;
311 #endif
312         /*
313          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
314          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
315          * prev into current:
316          */
317         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
318
319         spin_unlock_irq(&rq->lock);
320 }
321
322 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
323 static inline int task_running(runqueue_t *rq, task_t *p)
324 {
325 #ifdef CONFIG_SMP
326         return p->oncpu;
327 #else
328         return rq->curr == p;
329 #endif
330 }
331
332 static inline void prepare_lock_switch(runqueue_t *rq, task_t *next)
333 {
334 #ifdef CONFIG_SMP
335         /*
336          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
337          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
338          * here.
339          */
340         next->oncpu = 1;
341 #endif
342 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
343         spin_unlock_irq(&rq->lock);
344 #else
345         spin_unlock(&rq->lock);
346 #endif
347 }
348
349 static inline void finish_lock_switch(runqueue_t *rq, task_t *prev)
350 {
351 #ifdef CONFIG_SMP
352         /*
353          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
354          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
355          * finished.
356          */
357         smp_wmb();
358         prev->oncpu = 0;
359 #endif
360 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
361         local_irq_enable();
362 #endif
363 }
364 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
365
366 /*
367  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
368  * Must be called interrupts disabled.
369  */
370 static inline runqueue_t *__task_rq_lock(task_t *p)
371         __acquires(rq->lock)
372 {
373         struct runqueue *rq;
374
375 repeat_lock_task:
376         rq = task_rq(p);
377         spin_lock(&rq->lock);
378         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
379                 spin_unlock(&rq->lock);
380                 goto repeat_lock_task;
381         }
382         return rq;
383 }
384
385 /*
386  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
387  * interrupts.  Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
388  * explicitly disabling preemption.
389  */
390 static runqueue_t *task_rq_lock(task_t *p, unsigned long *flags)
391         __acquires(rq->lock)
392 {
393         struct runqueue *rq;
394
395 repeat_lock_task:
396         local_irq_save(*flags);
397         rq = task_rq(p);
398         spin_lock(&rq->lock);
399         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
400                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
401                 goto repeat_lock_task;
402         }
403         return rq;
404 }
405
406 static inline void __task_rq_unlock(runqueue_t *rq)
407         __releases(rq->lock)
408 {
409         spin_unlock(&rq->lock);
410 }
411
412 static inline void task_rq_unlock(runqueue_t *rq, unsigned long *flags)
413         __releases(rq->lock)
414 {
415         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
416 }
417
418 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
419 /*
420  * bump this up when changing the output format or the meaning of an existing
421  * format, so that tools can adapt (or abort)
422  */
423 #define SCHEDSTAT_VERSION 12
424
425 static int show_schedstat(struct seq_file *seq, void *v)
426 {
427         int cpu;
428
429         seq_printf(seq, "version %d\n", SCHEDSTAT_VERSION);
430         seq_printf(seq, "timestamp %lu\n", jiffies);
431         for_each_online_cpu(cpu) {
432                 runqueue_t *rq = cpu_rq(cpu);
433 #ifdef CONFIG_SMP
434                 struct sched_domain *sd;
435                 int dcnt = 0;
436 #endif
437
438                 /* runqueue-specific stats */
439                 seq_printf(seq,
440                     "cpu%d %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu",
441                     cpu, rq->yld_both_empty,
442                     rq->yld_act_empty, rq->yld_exp_empty, rq->yld_cnt,
443                     rq->sched_switch, rq->sched_cnt, rq->sched_goidle,
444                     rq->ttwu_cnt, rq->ttwu_local,
445                     rq->rq_sched_info.cpu_time,
446                     rq->rq_sched_info.run_delay, rq->rq_sched_info.pcnt);
447
448                 seq_printf(seq, "\n");
449
450 #ifdef CONFIG_SMP
451                 /* domain-specific stats */
452                 preempt_disable();
453                 for_each_domain(cpu, sd) {
454                         enum idle_type itype;
455                         char mask_str[NR_CPUS];
456
457                         cpumask_scnprintf(mask_str, NR_CPUS, sd->span);
458                         seq_printf(seq, "domain%d %s", dcnt++, mask_str);
459                         for (itype = SCHED_IDLE; itype < MAX_IDLE_TYPES;
460                                         itype++) {
461                                 seq_printf(seq, " %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu",
462                                     sd->lb_cnt[itype],
463                                     sd->lb_balanced[itype],
464                                     sd->lb_failed[itype],
465                                     sd->lb_imbalance[itype],
466                                     sd->lb_gained[itype],
467                                     sd->lb_hot_gained[itype],
468                                     sd->lb_nobusyq[itype],
469                                     sd->lb_nobusyg[itype]);
470                         }
471                         seq_printf(seq, " %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu\n",
472                             sd->alb_cnt, sd->alb_failed, sd->alb_pushed,
473                             sd->sbe_cnt, sd->sbe_balanced, sd->sbe_pushed,
474                             sd->sbf_cnt, sd->sbf_balanced, sd->sbf_pushed,
475                             sd->ttwu_wake_remote, sd->ttwu_move_affine, sd->ttwu_move_balance);
476                 }
477                 preempt_enable();
478 #endif
479         }
480         return 0;
481 }
482
483 static int schedstat_open(struct inode *inode, struct file *file)
484 {
485         unsigned int size = PAGE_SIZE * (1 + num_online_cpus() / 32);
486         char *buf = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
487         struct seq_file *m;
488         int res;
489
490         if (!buf)
491                 return -ENOMEM;
492         res = single_open(file, show_schedstat, NULL);
493         if (!res) {
494                 m = file->private_data;
495                 m->buf = buf;
496                 m->size = size;
497         } else
498                 kfree(buf);
499         return res;
500 }
501
502 struct file_operations proc_schedstat_operations = {
503         .open    = schedstat_open,
504         .read    = seq_read,
505         .llseek  = seq_lseek,
506         .release = single_release,
507 };
508
509 # define schedstat_inc(rq, field)       do { (rq)->field++; } while (0)
510 # define schedstat_add(rq, field, amt)  do { (rq)->field += (amt); } while (0)
511 #else /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
512 # define schedstat_inc(rq, field)       do { } while (0)
513 # define schedstat_add(rq, field, amt)  do { } while (0)
514 #endif
515
516 /*
517  * rq_lock - lock a given runqueue and disable interrupts.
518  */
519 static inline runqueue_t *this_rq_lock(void)
520         __acquires(rq->lock)
521 {
522         runqueue_t *rq;
523
524         local_irq_disable();
525         rq = this_rq();
526         spin_lock(&rq->lock);
527
528         return rq;
529 }
530
531 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
532 /*
533  * Called when a process is dequeued from the active array and given
534  * the cpu.  We should note that with the exception of interactive
535  * tasks, the expired queue will become the active queue after the active
536  * queue is empty, without explicitly dequeuing and requeuing tasks in the
537  * expired queue.  (Interactive tasks may be requeued directly to the
538  * active queue, thus delaying tasks in the expired queue from running;
539  * see scheduler_tick()).
540  *
541  * This function is only called from sched_info_arrive(), rather than
542  * dequeue_task(). Even though a task may be queued and dequeued multiple
543  * times as it is shuffled about, we're really interested in knowing how
544  * long it was from the *first* time it was queued to the time that it
545  * finally hit a cpu.
546  */
547 static inline void sched_info_dequeued(task_t *t)
548 {
549         t->sched_info.last_queued = 0;
550 }
551
552 /*
553  * Called when a task finally hits the cpu.  We can now calculate how
554  * long it was waiting to run.  We also note when it began so that we
555  * can keep stats on how long its timeslice is.
556  */
557 static void sched_info_arrive(task_t *t)
558 {
559         unsigned long now = jiffies, diff = 0;
560         struct runqueue *rq = task_rq(t);
561
562         if (t->sched_info.last_queued)
563                 diff = now - t->sched_info.last_queued;
564         sched_info_dequeued(t);
565         t->sched_info.run_delay += diff;
566         t->sched_info.last_arrival = now;
567         t->sched_info.pcnt++;
568
569         if (!rq)
570                 return;
571
572         rq->rq_sched_info.run_delay += diff;
573         rq->rq_sched_info.pcnt++;
574 }
575
576 /*
577  * Called when a process is queued into either the active or expired
578  * array.  The time is noted and later used to determine how long we
579  * had to wait for us to reach the cpu.  Since the expired queue will
580  * become the active queue after active queue is empty, without dequeuing
581  * and requeuing any tasks, we are interested in queuing to either. It
582  * is unusual but not impossible for tasks to be dequeued and immediately
583  * requeued in the same or another array: this can happen in sched_yield(),
584  * set_user_nice(), and even load_balance() as it moves tasks from runqueue
585  * to runqueue.
586  *
587  * This function is only called from enqueue_task(), but also only updates
588  * the timestamp if it is already not set.  It's assumed that
589  * sched_info_dequeued() will clear that stamp when appropriate.
590  */
591 static inline void sched_info_queued(task_t *t)
592 {
593         if (!t->sched_info.last_queued)
594                 t->sched_info.last_queued = jiffies;
595 }
596
597 /*
598  * Called when a process ceases being the active-running process, either
599  * voluntarily or involuntarily.  Now we can calculate how long we ran.
600  */
601 static inline void sched_info_depart(task_t *t)
602 {
603         struct runqueue *rq = task_rq(t);
604         unsigned long diff = jiffies - t->sched_info.last_arrival;
605
606         t->sched_info.cpu_time += diff;
607
608         if (rq)
609                 rq->rq_sched_info.cpu_time += diff;
610 }
611
612 /*
613  * Called when tasks are switched involuntarily due, typically, to expiring
614  * their time slice.  (This may also be called when switching to or from
615  * the idle task.)  We are only called when prev != next.
616  */
617 static inline void sched_info_switch(task_t *prev, task_t *next)
618 {
619         struct runqueue *rq = task_rq(prev);
620
621         /*
622          * prev now departs the cpu.  It's not interesting to record
623          * stats about how efficient we were at scheduling the idle
624          * process, however.
625          */
626         if (prev != rq->idle)
627                 sched_info_depart(prev);
628
629         if (next != rq->idle)
630                 sched_info_arrive(next);
631 }
632 #else
633 #define sched_info_queued(t)            do { } while (0)
634 #define sched_info_switch(t, next)      do { } while (0)
635 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
636
637 /*
638  * Adding/removing a task to/from a priority array:
639  */
640 static void dequeue_task(struct task_struct *p, prio_array_t *array)
641 {
642         array->nr_active--;
643         list_del(&p->run_list);
644         if (list_empty(array->queue + p->prio))
645                 __clear_bit(p->prio, array->bitmap);
646 }
647
648 static void enqueue_task(struct task_struct *p, prio_array_t *array)
649 {
650         sched_info_queued(p);
651         list_add_tail(&p->run_list, array->queue + p->prio);
652         __set_bit(p->prio, array->bitmap);
653         array->nr_active++;
654         p->array = array;
655 }
656
657 /*
658  * Put task to the end of the run list without the overhead of dequeue
659  * followed by enqueue.
660  */
661 static void requeue_task(struct task_struct *p, prio_array_t *array)
662 {
663         list_move_tail(&p->run_list, array->queue + p->prio);
664 }
665
666 static inline void enqueue_task_head(struct task_struct *p, prio_array_t *array)
667 {
668         list_add(&p->run_list, array->queue + p->prio);
669         __set_bit(p->prio, array->bitmap);
670         array->nr_active++;
671         p->array = array;
672 }
673
674 /*
675  * __normal_prio - return the priority that is based on the static
676  * priority but is modified by bonuses/penalties.
677  *
678  * We scale the actual sleep average [0 .... MAX_SLEEP_AVG]
679  * into the -5 ... 0 ... +5 bonus/penalty range.
680  *
681  * We use 25% of the full 0...39 priority range so that:
682  *
683  * 1) nice +19 interactive tasks do not preempt nice 0 CPU hogs.
684  * 2) nice -20 CPU hogs do not get preempted by nice 0 tasks.
685  *
686  * Both properties are important to certain workloads.
687  */
688
689 static inline int __normal_prio(task_t *p)
690 {
691         int bonus, prio;
692
693         bonus = CURRENT_BONUS(p) - MAX_BONUS / 2;
694
695         prio = p->static_prio - bonus;
696         if (prio < MAX_RT_PRIO)
697                 prio = MAX_RT_PRIO;
698         if (prio > MAX_PRIO-1)
699                 prio = MAX_PRIO-1;
700         return prio;
701 }
702
703 /*
704  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
705  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
706  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
707  * scheduling class and "nice" value.  For SCHED_NORMAL tasks this is just a
708  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
709  * slice expiry etc.
710  */
711
712 /*
713  * Assume: static_prio_timeslice(NICE_TO_PRIO(0)) == DEF_TIMESLICE
714  * If static_prio_timeslice() is ever changed to break this assumption then
715  * this code will need modification
716  */
717 #define TIME_SLICE_NICE_ZERO DEF_TIMESLICE
718 #define LOAD_WEIGHT(lp) \
719         (((lp) * SCHED_LOAD_SCALE) / TIME_SLICE_NICE_ZERO)
720 #define PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(prio) \
721         LOAD_WEIGHT(static_prio_timeslice(prio))
722 #define RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(rp) \
723         (PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(MAX_RT_PRIO) + LOAD_WEIGHT(rp))
724
725 static void set_load_weight(task_t *p)
726 {
727         if (has_rt_policy(p)) {
728 #ifdef CONFIG_SMP
729                 if (p == task_rq(p)->migration_thread)
730                         /*
731                          * The migration thread does the actual balancing.
732                          * Giving its load any weight will skew balancing
733                          * adversely.
734                          */
735                         p->load_weight = 0;
736                 else
737 #endif
738                         p->load_weight = RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(p->rt_priority);
739         } else
740                 p->load_weight = PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(p->static_prio);
741 }
742
743 static inline void inc_raw_weighted_load(runqueue_t *rq, const task_t *p)
744 {
745         rq->raw_weighted_load += p->load_weight;
746 }
747
748 static inline void dec_raw_weighted_load(runqueue_t *rq, const task_t *p)
749 {
750         rq->raw_weighted_load -= p->load_weight;
751 }
752
753 static inline void inc_nr_running(task_t *p, runqueue_t *rq)
754 {
755         rq->nr_running++;
756         inc_raw_weighted_load(rq, p);
757 }
758
759 static inline void dec_nr_running(task_t *p, runqueue_t *rq)
760 {
761         rq->nr_running--;
762         dec_raw_weighted_load(rq, p);
763 }
764
765 /*
766  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
767  * without taking RT-inheritance into account. Might be
768  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
769  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
770  * estimator recalculates.
771  */
772 static inline int normal_prio(task_t *p)
773 {
774         int prio;
775
776         if (has_rt_policy(p))
777                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
778         else
779                 prio = __normal_prio(p);
780         return prio;
781 }
782
783 /*
784  * Calculate the current priority, i.e. the priority
785  * taken into account by the scheduler. This value might
786  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
787  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
788  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
789  */
790 static int effective_prio(task_t *p)
791 {
792         p->normal_prio = normal_prio(p);
793         /*
794          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
795          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
796          * to the normal priority:
797          */
798         if (!rt_prio(p->prio))
799                 return p->normal_prio;
800         return p->prio;
801 }
802
803 /*
804  * __activate_task - move a task to the runqueue.
805  */
806 static void __activate_task(task_t *p, runqueue_t *rq)
807 {
808         prio_array_t *target = rq->active;
809
810         if (batch_task(p))
811                 target = rq->expired;
812         enqueue_task(p, target);
813         inc_nr_running(p, rq);
814 }
815
816 /*
817  * __activate_idle_task - move idle task to the _front_ of runqueue.
818  */
819 static inline void __activate_idle_task(task_t *p, runqueue_t *rq)
820 {
821         enqueue_task_head(p, rq->active);
822         inc_nr_running(p, rq);
823 }
824
825 /*
826  * Recalculate p->normal_prio and p->prio after having slept,
827  * updating the sleep-average too:
828  */
829 static int recalc_task_prio(task_t *p, unsigned long long now)
830 {
831         /* Caller must always ensure 'now >= p->timestamp' */
832         unsigned long sleep_time = now - p->timestamp;
833
834         if (batch_task(p))
835                 sleep_time = 0;
836
837         if (likely(sleep_time > 0)) {
838                 /*
839                  * This ceiling is set to the lowest priority that would allow
840                  * a task to be reinserted into the active array on timeslice
841                  * completion.
842                  */
843                 unsigned long ceiling = INTERACTIVE_SLEEP(p);
844
845                 if (p->mm && sleep_time > ceiling && p->sleep_avg < ceiling) {
846                         /*
847                          * Prevents user tasks from achieving best priority
848                          * with one single large enough sleep.
849                          */
850                         p->sleep_avg = ceiling;
851                         /*
852                          * Using INTERACTIVE_SLEEP() as a ceiling places a
853                          * nice(0) task 1ms sleep away from promotion, and
854                          * gives it 700ms to round-robin with no chance of
855                          * being demoted.  This is more than generous, so
856                          * mark this sleep as non-interactive to prevent the
857                          * on-runqueue bonus logic from intervening should
858                          * this task not receive cpu immediately.
859                          */
860                         p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
861                 } else {
862                         /*
863                          * Tasks waking from uninterruptible sleep are
864                          * limited in their sleep_avg rise as they
865                          * are likely to be waiting on I/O
866                          */
867                         if (p->sleep_type == SLEEP_NONINTERACTIVE && p->mm) {
868                                 if (p->sleep_avg >= ceiling)
869                                         sleep_time = 0;
870                                 else if (p->sleep_avg + sleep_time >=
871                                          ceiling) {
872                                                 p->sleep_avg = ceiling;
873                                                 sleep_time = 0;
874                                 }
875                         }
876
877                         /*
878                          * This code gives a bonus to interactive tasks.
879                          *
880                          * The boost works by updating the 'average sleep time'
881                          * value here, based on ->timestamp. The more time a
882                          * task spends sleeping, the higher the average gets -
883                          * and the higher the priority boost gets as well.
884                          */
885                         p->sleep_avg += sleep_time;
886
887                 }
888                 if (p->sleep_avg > NS_MAX_SLEEP_AVG)
889                         p->sleep_avg = NS_MAX_SLEEP_AVG;
890         }
891
892         return effective_prio(p);
893 }
894
895 /*
896  * activate_task - move a task to the runqueue and do priority recalculation
897  *
898  * Update all the scheduling statistics stuff. (sleep average
899  * calculation, priority modifiers, etc.)
900  */
901 static void activate_task(task_t *p, runqueue_t *rq, int local)
902 {
903         unsigned long long now;
904
905         now = sched_clock();
906 #ifdef CONFIG_SMP
907         if (!local) {
908                 /* Compensate for drifting sched_clock */
909                 runqueue_t *this_rq = this_rq();
910                 now = (now - this_rq->timestamp_last_tick)
911                         + rq->timestamp_last_tick;
912         }
913 #endif
914
915         if (!rt_task(p))
916                 p->prio = recalc_task_prio(p, now);
917
918         /*
919          * This checks to make sure it's not an uninterruptible task
920          * that is now waking up.
921          */
922         if (p->sleep_type == SLEEP_NORMAL) {
923                 /*
924                  * Tasks which were woken up by interrupts (ie. hw events)
925                  * are most likely of interactive nature. So we give them
926                  * the credit of extending their sleep time to the period
927                  * of time they spend on the runqueue, waiting for execution
928                  * on a CPU, first time around:
929                  */
930                 if (in_interrupt())
931                         p->sleep_type = SLEEP_INTERRUPTED;
932                 else {
933                         /*
934                          * Normal first-time wakeups get a credit too for
935                          * on-runqueue time, but it will be weighted down:
936                          */
937                         p->sleep_type = SLEEP_INTERACTIVE;
938                 }
939         }
940         p->timestamp = now;
941
942         __activate_task(p, rq);
943 }
944
945 /*
946  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
947  */
948 static void deactivate_task(struct task_struct *p, runqueue_t *rq)
949 {
950         dec_nr_running(p, rq);
951         dequeue_task(p, p->array);
952         p->array = NULL;
953 }
954
955 /*
956  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
957  *
958  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
959  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
960  * the target CPU.
961  */
962 #ifdef CONFIG_SMP
963
964 #ifndef tsk_is_polling
965 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
966 #endif
967
968 static void resched_task(task_t *p)
969 {
970         int cpu;
971
972         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
973
974         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
975                 return;
976
977         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
978
979         cpu = task_cpu(p);
980         if (cpu == smp_processor_id())
981                 return;
982
983         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
984         smp_mb();
985         if (!tsk_is_polling(p))
986                 smp_send_reschedule(cpu);
987 }
988 #else
989 static inline void resched_task(task_t *p)
990 {
991         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
992         set_tsk_need_resched(p);
993 }
994 #endif
995
996 /**
997  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
998  * @p: the task in question.
999  */
1000 inline int task_curr(const task_t *p)
1001 {
1002         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1003 }
1004
1005 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1006 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1007 {
1008         return cpu_rq(cpu)->raw_weighted_load;
1009 }
1010
1011 #ifdef CONFIG_SMP
1012 typedef struct {
1013         struct list_head list;
1014
1015         task_t *task;
1016         int dest_cpu;
1017
1018         struct completion done;
1019 } migration_req_t;
1020
1021 /*
1022  * The task's runqueue lock must be held.
1023  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1024  */
1025 static int migrate_task(task_t *p, int dest_cpu, migration_req_t *req)
1026 {
1027         runqueue_t *rq = task_rq(p);
1028
1029         /*
1030          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1031          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1032          */
1033         if (!p->array && !task_running(rq, p)) {
1034                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1035                 return 0;
1036         }
1037
1038         init_completion(&req->done);
1039         req->task = p;
1040         req->dest_cpu = dest_cpu;
1041         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1042         return 1;
1043 }
1044
1045 /*
1046  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1047  *
1048  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1049  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1050  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1051  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1052  * waiting to become inactive.
1053  */
1054 void wait_task_inactive(task_t *p)
1055 {
1056         unsigned long flags;
1057         runqueue_t *rq;
1058         int preempted;
1059
1060 repeat:
1061         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1062         /* Must be off runqueue entirely, not preempted. */
1063         if (unlikely(p->array || task_running(rq, p))) {
1064                 /* If it's preempted, we yield.  It could be a while. */
1065                 preempted = !task_running(rq, p);
1066                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1067                 cpu_relax();
1068                 if (preempted)
1069                         yield();
1070                 goto repeat;
1071         }
1072         task_rq_unlock(rq, &flags);
1073 }
1074
1075 /***
1076  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1077  * @p: the to-be-kicked thread
1078  *
1079  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1080  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1081  *
1082  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1083  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1084  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1085  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1086  * achieved as well.
1087  */
1088 void kick_process(task_t *p)
1089 {
1090         int cpu;
1091
1092         preempt_disable();
1093         cpu = task_cpu(p);
1094         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1095                 smp_send_reschedule(cpu);
1096         preempt_enable();
1097 }
1098
1099 /*
1100  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1101  * according to the scheduling class and "nice" value.
1102  *
1103  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1104  * balance conservatively.
1105  */
1106 static inline unsigned long source_load(int cpu, int type)
1107 {
1108         runqueue_t *rq = cpu_rq(cpu);
1109
1110         if (type == 0)
1111                 return rq->raw_weighted_load;
1112
1113         return min(rq->cpu_load[type-1], rq->raw_weighted_load);
1114 }
1115
1116 /*
1117  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1118  * according to the scheduling class and "nice" value.
1119  */
1120 static inline unsigned long target_load(int cpu, int type)
1121 {
1122         runqueue_t *rq = cpu_rq(cpu);
1123
1124         if (type == 0)
1125                 return rq->raw_weighted_load;
1126
1127         return max(rq->cpu_load[type-1], rq->raw_weighted_load);
1128 }
1129
1130 /*
1131  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1132  */
1133 static inline unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1134 {
1135         runqueue_t *rq = cpu_rq(cpu);
1136         unsigned long n = rq->nr_running;
1137
1138         return n ?  rq->raw_weighted_load / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1139 }
1140
1141 /*
1142  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1143  * domain.
1144  */
1145 static struct sched_group *
1146 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1147 {
1148         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1149         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1150         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1151         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1152
1153         do {
1154                 unsigned long load, avg_load;
1155                 int local_group;
1156                 int i;
1157
1158                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1159                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1160                         goto nextgroup;
1161
1162                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1163
1164                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1165                 avg_load = 0;
1166
1167                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1168                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1169                         if (local_group)
1170                                 load = source_load(i, load_idx);
1171                         else
1172                                 load = target_load(i, load_idx);
1173
1174                         avg_load += load;
1175                 }
1176
1177                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1178                 avg_load = (avg_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
1179
1180                 if (local_group) {
1181                         this_load = avg_load;
1182                         this = group;
1183                 } else if (avg_load < min_load) {
1184                         min_load = avg_load;
1185                         idlest = group;
1186                 }
1187 nextgroup:
1188                 group = group->next;
1189         } while (group != sd->groups);
1190
1191         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1192                 return NULL;
1193         return idlest;
1194 }
1195
1196 /*
1197  * find_idlest_queue - find the idlest runqueue among the cpus in group.
1198  */
1199 static int
1200 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1201 {
1202         cpumask_t tmp;
1203         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1204         int idlest = -1;
1205         int i;
1206
1207         /* Traverse only the allowed CPUs */
1208         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1209
1210         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1211                 load = weighted_cpuload(i);
1212
1213                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1214                         min_load = load;
1215                         idlest = i;
1216                 }
1217         }
1218
1219         return idlest;
1220 }
1221
1222 /*
1223  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1224  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1225  * SD_BALANCE_EXEC.
1226  *
1227  * Balance, ie. select the least loaded group.
1228  *
1229  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1230  *
1231  * preempt must be disabled.
1232  */
1233 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1234 {
1235         struct task_struct *t = current;
1236         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1237
1238         for_each_domain(cpu, tmp) {
1239                 /*
1240                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1241                  */
1242                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1243                         break;
1244                 if (tmp->flags & flag)
1245                         sd = tmp;
1246         }
1247
1248         while (sd) {
1249                 cpumask_t span;
1250                 struct sched_group *group;
1251                 int new_cpu;
1252                 int weight;
1253
1254                 span = sd->span;
1255                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1256                 if (!group)
1257                         goto nextlevel;
1258
1259                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1260                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu)
1261                         goto nextlevel;
1262
1263                 /* Now try balancing at a lower domain level */
1264                 cpu = new_cpu;
1265 nextlevel:
1266                 sd = NULL;
1267                 weight = cpus_weight(span);
1268                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1269                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1270                                 break;
1271                         if (tmp->flags & flag)
1272                                 sd = tmp;
1273                 }
1274                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1275         }
1276
1277         return cpu;
1278 }
1279
1280 #endif /* CONFIG_SMP */
1281
1282 /*
1283  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1284  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1285  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1286  * so we always favor a closer, idle cpu.
1287  *
1288  * Returns the CPU we should wake onto.
1289  */
1290 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1291 static int wake_idle(int cpu, task_t *p)
1292 {
1293         cpumask_t tmp;
1294         struct sched_domain *sd;
1295         int i;
1296
1297         if (idle_cpu(cpu))
1298                 return cpu;
1299
1300         for_each_domain(cpu, sd) {
1301                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
1302                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
1303                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1304                                 if (idle_cpu(i))
1305                                         return i;
1306                         }
1307                 }
1308                 else
1309                         break;
1310         }
1311         return cpu;
1312 }
1313 #else
1314 static inline int wake_idle(int cpu, task_t *p)
1315 {
1316         return cpu;
1317 }
1318 #endif
1319
1320 /***
1321  * try_to_wake_up - wake up a thread
1322  * @p: the to-be-woken-up thread
1323  * @state: the mask of task states that can be woken
1324  * @sync: do a synchronous wakeup?
1325  *
1326  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1327  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1328  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1329  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1330  * runnable without the overhead of this.
1331  *
1332  * returns failure only if the task is already active.
1333  */
1334 static int try_to_wake_up(task_t *p, unsigned int state, int sync)
1335 {
1336         int cpu, this_cpu, success = 0;
1337         unsigned long flags;
1338         long old_state;
1339         runqueue_t *rq;
1340 #ifdef CONFIG_SMP
1341         unsigned long load, this_load;
1342         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1343         int new_cpu;
1344 #endif
1345
1346         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1347         old_state = p->state;
1348         if (!(old_state & state))
1349                 goto out;
1350
1351         if (p->array)
1352                 goto out_running;
1353
1354         cpu = task_cpu(p);
1355         this_cpu = smp_processor_id();
1356
1357 #ifdef CONFIG_SMP
1358         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1359                 goto out_activate;
1360
1361         new_cpu = cpu;
1362
1363         schedstat_inc(rq, ttwu_cnt);
1364         if (cpu == this_cpu) {
1365                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1366                 goto out_set_cpu;
1367         }
1368
1369         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1370                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1371                         schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1372                         this_sd = sd;
1373                         break;
1374                 }
1375         }
1376
1377         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
1378                 goto out_set_cpu;
1379
1380         /*
1381          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1382          */
1383         if (this_sd) {
1384                 int idx = this_sd->wake_idx;
1385                 unsigned int imbalance;
1386
1387                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1388
1389                 load = source_load(cpu, idx);
1390                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
1391
1392                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
1393
1394                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1395                         unsigned long tl = this_load;
1396                         unsigned long tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1397
1398                         /*
1399                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1400                          * effect of the currently running task from the load
1401                          * of the current CPU:
1402                          */
1403                         if (sync)
1404                                 tl -= current->load_weight;
1405
1406                         if ((tl <= load &&
1407                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1408                                 100*(tl + p->load_weight) <= imbalance*load) {
1409                                 /*
1410                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1411                                  * p is cache cold in this domain, and
1412                                  * there is no bad imbalance.
1413                                  */
1414                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1415                                 goto out_set_cpu;
1416                         }
1417                 }
1418
1419                 /*
1420                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1421                  * limit is reached.
1422                  */
1423                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1424                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1425                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1426                                 goto out_set_cpu;
1427                         }
1428                 }
1429         }
1430
1431         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1432 out_set_cpu:
1433         new_cpu = wake_idle(new_cpu, p);
1434         if (new_cpu != cpu) {
1435                 set_task_cpu(p, new_cpu);
1436                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1437                 /* might preempt at this point */
1438                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1439                 old_state = p->state;
1440                 if (!(old_state & state))
1441                         goto out;
1442                 if (p->array)
1443                         goto out_running;
1444
1445                 this_cpu = smp_processor_id();
1446                 cpu = task_cpu(p);
1447         }
1448
1449 out_activate:
1450 #endif /* CONFIG_SMP */
1451         if (old_state == TASK_UNINTERRUPTIBLE) {
1452                 rq->nr_uninterruptible--;
1453                 /*
1454                  * Tasks on involuntary sleep don't earn
1455                  * sleep_avg beyond just interactive state.
1456                  */
1457                 p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
1458         } else
1459
1460         /*
1461          * Tasks that have marked their sleep as noninteractive get
1462          * woken up with their sleep average not weighted in an
1463          * interactive way.
1464          */
1465                 if (old_state & TASK_NONINTERACTIVE)
1466                         p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
1467
1468
1469         activate_task(p, rq, cpu == this_cpu);
1470         /*
1471          * Sync wakeups (i.e. those types of wakeups where the waker
1472          * has indicated that it will leave the CPU in short order)
1473          * don't trigger a preemption, if the woken up task will run on
1474          * this cpu. (in this case the 'I will reschedule' promise of
1475          * the waker guarantees that the freshly woken up task is going
1476          * to be considered on this CPU.)
1477          */
1478         if (!sync || cpu != this_cpu) {
1479                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
1480                         resched_task(rq->curr);
1481         }
1482         success = 1;
1483
1484 out_running:
1485         p->state = TASK_RUNNING;
1486 out:
1487         task_rq_unlock(rq, &flags);
1488
1489         return success;
1490 }
1491
1492 int fastcall wake_up_process(task_t *p)
1493 {
1494         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1495                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1496 }
1497
1498 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1499
1500 int fastcall wake_up_state(task_t *p, unsigned int state)
1501 {
1502         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1503 }
1504
1505 /*
1506  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1507  * p is forked by current.
1508  */
1509 void fastcall sched_fork(task_t *p, int clone_flags)
1510 {
1511         int cpu = get_cpu();
1512
1513 #ifdef CONFIG_SMP
1514         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1515 #endif
1516         set_task_cpu(p, cpu);
1517
1518         /*
1519          * We mark the process as running here, but have not actually
1520          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1521          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1522          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1523          */
1524         p->state = TASK_RUNNING;
1525
1526         /*
1527          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1528          */
1529         p->prio = current->normal_prio;
1530
1531         INIT_LIST_HEAD(&p->run_list);
1532         p->array = NULL;
1533 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1534         memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1535 #endif
1536 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1537         p->oncpu = 0;
1538 #endif
1539 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1540         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1541         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1542 #endif
1543         /*
1544          * Share the timeslice between parent and child, thus the
1545          * total amount of pending timeslices in the system doesn't change,
1546          * resulting in more scheduling fairness.
1547          */
1548         local_irq_disable();
1549         p->time_slice = (current->time_slice + 1) >> 1;
1550         /*
1551          * The remainder of the first timeslice might be recovered by
1552          * the parent if the child exits early enough.
1553          */
1554         p->first_time_slice = 1;
1555         current->time_slice >>= 1;
1556         p->timestamp = sched_clock();
1557         if (unlikely(!current->time_slice)) {
1558                 /*
1559                  * This case is rare, it happens when the parent has only
1560                  * a single jiffy left from its timeslice. Taking the
1561                  * runqueue lock is not a problem.
1562                  */
1563                 current->time_slice = 1;
1564                 scheduler_tick();
1565         }
1566         local_irq_enable();
1567         put_cpu();
1568 }
1569
1570 /*
1571  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1572  *
1573  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1574  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1575  * on the runqueue and wakes it.
1576  */
1577 void fastcall wake_up_new_task(task_t *p, unsigned long clone_flags)
1578 {
1579         unsigned long flags;
1580         int this_cpu, cpu;
1581         runqueue_t *rq, *this_rq;
1582
1583         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1584         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1585         this_cpu = smp_processor_id();
1586         cpu = task_cpu(p);
1587
1588         /*
1589          * We decrease the sleep average of forking parents
1590          * and children as well, to keep max-interactive tasks
1591          * from forking tasks that are max-interactive. The parent
1592          * (current) is done further down, under its lock.
1593          */
1594         p->sleep_avg = JIFFIES_TO_NS(CURRENT_BONUS(p) *
1595                 CHILD_PENALTY / 100 * MAX_SLEEP_AVG / MAX_BONUS);
1596
1597         p->prio = effective_prio(p);
1598
1599         if (likely(cpu == this_cpu)) {
1600                 if (!(clone_flags & CLONE_VM)) {
1601                         /*
1602                          * The VM isn't cloned, so we're in a good position to
1603                          * do child-runs-first in anticipation of an exec. This
1604                          * usually avoids a lot of COW overhead.
1605                          */
1606                         if (unlikely(!current->array))
1607                                 __activate_task(p, rq);
1608                         else {
1609                                 p->prio = current->prio;
1610                                 p->normal_prio = current->normal_prio;
1611                                 list_add_tail(&p->run_list, &current->run_list);
1612                                 p->array = current->array;
1613                                 p->array->nr_active++;
1614                                 inc_nr_running(p, rq);
1615                         }
1616                         set_need_resched();
1617                 } else
1618                         /* Run child last */
1619                         __activate_task(p, rq);
1620                 /*
1621                  * We skip the following code due to cpu == this_cpu
1622                  *
1623                  *   task_rq_unlock(rq, &flags);
1624                  *   this_rq = task_rq_lock(current, &flags);
1625                  */
1626                 this_rq = rq;
1627         } else {
1628                 this_rq = cpu_rq(this_cpu);
1629
1630                 /*
1631                  * Not the local CPU - must adjust timestamp. This should
1632                  * get optimised away in the !CONFIG_SMP case.
1633                  */
1634                 p->timestamp = (p->timestamp - this_rq->timestamp_last_tick)
1635                                         + rq->timestamp_last_tick;
1636                 __activate_task(p, rq);
1637                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
1638                         resched_task(rq->curr);
1639
1640                 /*
1641                  * Parent and child are on different CPUs, now get the
1642                  * parent runqueue to update the parent's ->sleep_avg:
1643                  */
1644                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1645                 this_rq = task_rq_lock(current, &flags);
1646         }
1647         current->sleep_avg = JIFFIES_TO_NS(CURRENT_BONUS(current) *
1648                 PARENT_PENALTY / 100 * MAX_SLEEP_AVG / MAX_BONUS);
1649         task_rq_unlock(this_rq, &flags);
1650 }
1651
1652 /*
1653  * Potentially available exiting-child timeslices are
1654  * retrieved here - this way the parent does not get
1655  * penalized for creating too many threads.
1656  *
1657  * (this cannot be used to 'generate' timeslices
1658  * artificially, because any timeslice recovered here
1659  * was given away by the parent in the first place.)
1660  */
1661 void fastcall sched_exit(task_t *p)
1662 {
1663         unsigned long flags;
1664         runqueue_t *rq;
1665
1666         /*
1667          * If the child was a (relative-) CPU hog then decrease
1668          * the sleep_avg of the parent as well.
1669          */
1670         rq = task_rq_lock(p->parent, &flags);
1671         if (p->first_time_slice && task_cpu(p) == task_cpu(p->parent)) {
1672                 p->parent->time_slice += p->time_slice;
1673                 if (unlikely(p->parent->time_slice > task_timeslice(p)))
1674                         p->parent->time_slice = task_timeslice(p);
1675         }
1676         if (p->sleep_avg < p->parent->sleep_avg)
1677                 p->parent->sleep_avg = p->parent->sleep_avg /
1678                 (EXIT_WEIGHT + 1) * EXIT_WEIGHT + p->sleep_avg /
1679                 (EXIT_WEIGHT + 1);
1680         task_rq_unlock(rq, &flags);
1681 }
1682
1683 /**
1684  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1685  * @rq: the runqueue preparing to switch
1686  * @next: the task we are going to switch to.
1687  *
1688  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1689  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1690  * switch.
1691  *
1692  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1693  * hooks.
1694  */
1695 static inline void prepare_task_switch(runqueue_t *rq, task_t *next)
1696 {
1697         prepare_lock_switch(rq, next);
1698         prepare_arch_switch(next);
1699 }
1700
1701 /**
1702  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1703  * @rq: runqueue associated with task-switch
1704  * @prev: the thread we just switched away from.
1705  *
1706  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1707  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1708  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1709  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1710  *
1711  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1712  * so, we finish that here outside of the runqueue lock.  (Doing it
1713  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1714  * details.)
1715  */
1716 static inline void finish_task_switch(runqueue_t *rq, task_t *prev)
1717         __releases(rq->lock)
1718 {
1719         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1720         unsigned long prev_task_flags;
1721
1722         rq->prev_mm = NULL;
1723
1724         /*
1725          * A task struct has one reference for the use as "current".
1726          * If a task dies, then it sets EXIT_ZOMBIE in tsk->exit_state and
1727          * calls schedule one last time. The schedule call will never return,
1728          * and the scheduled task must drop that reference.
1729          * The test for EXIT_ZOMBIE must occur while the runqueue locks are
1730          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1731          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1732          * be dropped twice.
1733          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1734          */
1735         prev_task_flags = prev->flags;
1736         finish_arch_switch(prev);
1737         finish_lock_switch(rq, prev);
1738         if (mm)
1739                 mmdrop(mm);
1740         if (unlikely(prev_task_flags & PF_DEAD)) {
1741                 /*
1742                  * Remove function-return probe instances associated with this
1743                  * task and put them back on the free list.
1744                  */
1745                 kprobe_flush_task(prev);
1746                 put_task_struct(prev);
1747         }
1748 }
1749
1750 /**
1751  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1752  * @prev: the thread we just switched away from.
1753  */
1754 asmlinkage void schedule_tail(task_t *prev)
1755         __releases(rq->lock)
1756 {
1757         runqueue_t *rq = this_rq();
1758         finish_task_switch(rq, prev);
1759 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1760         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1761         preempt_enable();
1762 #endif
1763         if (current->set_child_tid)
1764                 put_user(current->pid, current->set_child_tid);
1765 }
1766
1767 /*
1768  * context_switch - switch to the new MM and the new
1769  * thread's register state.
1770  */
1771 static inline
1772 task_t * context_switch(runqueue_t *rq, task_t *prev, task_t *next)
1773 {
1774         struct mm_struct *mm = next->mm;
1775         struct mm_struct *oldmm = prev->active_mm;
1776
1777         if (unlikely(!mm)) {
1778                 next->active_mm = oldmm;
1779                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1780                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1781         } else
1782                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1783
1784         if (unlikely(!prev->mm)) {
1785                 prev->active_mm = NULL;
1786                 WARN_ON(rq->prev_mm);
1787                 rq->prev_mm = oldmm;
1788         }
1789         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1790
1791         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1792         switch_to(prev, next, prev);
1793
1794         return prev;
1795 }
1796
1797 /*
1798  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1799  *
1800  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1801  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1802  * number of context switches performed since bootup.
1803  */
1804 unsigned long nr_running(void)
1805 {
1806         unsigned long i, sum = 0;
1807
1808         for_each_online_cpu(i)
1809                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1810
1811         return sum;
1812 }
1813
1814 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1815 {
1816         unsigned long i, sum = 0;
1817
1818         for_each_possible_cpu(i)
1819                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1820
1821         /*
1822          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1823          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1824          */
1825         if (unlikely((long)sum < 0))
1826                 sum = 0;
1827
1828         return sum;
1829 }
1830
1831 unsigned long long nr_context_switches(void)
1832 {
1833         int i;
1834         unsigned long long sum = 0;
1835
1836         for_each_possible_cpu(i)
1837                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1838
1839         return sum;
1840 }
1841
1842 unsigned long nr_iowait(void)
1843 {
1844         unsigned long i, sum = 0;
1845
1846         for_each_possible_cpu(i)
1847                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1848
1849         return sum;
1850 }
1851
1852 unsigned long nr_active(void)
1853 {
1854         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
1855
1856         for_each_online_cpu(i) {
1857                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
1858                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1859         }
1860
1861         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
1862                 uninterruptible = 0;
1863
1864         return running + uninterruptible;
1865 }
1866
1867 #ifdef CONFIG_SMP
1868
1869 /*
1870  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1871  *
1872  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1873  * you need to do so manually before calling.
1874  */
1875 static void double_rq_lock(runqueue_t *rq1, runqueue_t *rq2)
1876         __acquires(rq1->lock)
1877         __acquires(rq2->lock)
1878 {
1879         if (rq1 == rq2) {
1880                 spin_lock(&rq1->lock);
1881                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1882         } else {
1883                 if (rq1 < rq2) {
1884                         spin_lock(&rq1->lock);
1885                         spin_lock(&rq2->lock);
1886                 } else {
1887                         spin_lock(&rq2->lock);
1888                         spin_lock(&rq1->lock);
1889                 }
1890         }
1891 }
1892
1893 /*
1894  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1895  *
1896  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1897  * you need to do so manually after calling.
1898  */
1899 static void double_rq_unlock(runqueue_t *rq1, runqueue_t *rq2)
1900         __releases(rq1->lock)
1901         __releases(rq2->lock)
1902 {
1903         spin_unlock(&rq1->lock);
1904         if (rq1 != rq2)
1905                 spin_unlock(&rq2->lock);
1906         else
1907                 __release(rq2->lock);
1908 }
1909
1910 /*
1911  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1912  */
1913 static void double_lock_balance(runqueue_t *this_rq, runqueue_t *busiest)
1914         __releases(this_rq->lock)
1915         __acquires(busiest->lock)
1916         __acquires(this_rq->lock)
1917 {
1918         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1919                 if (busiest < this_rq) {
1920                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1921                         spin_lock(&busiest->lock);
1922                         spin_lock(&this_rq->lock);
1923                 } else
1924                         spin_lock(&busiest->lock);
1925         }
1926 }
1927
1928 /*
1929  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
1930  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
1931  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu.  Then
1932  * the cpu_allowed mask is restored.
1933  */
1934 static void sched_migrate_task(task_t *p, int dest_cpu)
1935 {
1936         migration_req_t req;
1937         runqueue_t *rq;
1938         unsigned long flags;
1939
1940         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1941         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
1942             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
1943                 goto out;
1944
1945         /* force the process onto the specified CPU */
1946         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
1947                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
1948                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
1949                 get_task_struct(mt);
1950                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1951                 wake_up_process(mt);
1952                 put_task_struct(mt);
1953                 wait_for_completion(&req.done);
1954                 return;
1955         }
1956 out:
1957         task_rq_unlock(rq, &flags);
1958 }
1959
1960 /*
1961  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
1962  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
1963  */
1964 void sched_exec(void)
1965 {
1966         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
1967         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
1968         put_cpu();
1969         if (new_cpu != this_cpu)
1970                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
1971 }
1972
1973 /*
1974  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
1975  * Both runqueues must be locked.
1976  */
1977 static
1978 void pull_task(runqueue_t *src_rq, prio_array_t *src_array, task_t *p,
1979                runqueue_t *this_rq, prio_array_t *this_array, int this_cpu)
1980 {
1981         dequeue_task(p, src_array);
1982         dec_nr_running(p, src_rq);
1983         set_task_cpu(p, this_cpu);
1984         inc_nr_running(p, this_rq);
1985         enqueue_task(p, this_array);
1986         p->timestamp = (p->timestamp - src_rq->timestamp_last_tick)
1987                                 + this_rq->timestamp_last_tick;
1988         /*
1989          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
1990          * to be always true for them.
1991          */
1992         if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, this_rq))
1993                 resched_task(this_rq->curr);
1994 }
1995
1996 /*
1997  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
1998  */
1999 static
2000 int can_migrate_task(task_t *p, runqueue_t *rq, int this_cpu,
2001                      struct sched_domain *sd, enum idle_type idle,
2002                      int *all_pinned)
2003 {
2004         /*
2005          * We do not migrate tasks that are:
2006          * 1) running (obviously), or
2007          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2008          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2009          */
2010         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed))
2011                 return 0;
2012         *all_pinned = 0;
2013
2014         if (task_running(rq, p))
2015                 return 0;
2016
2017         /*
2018          * Aggressive migration if:
2019          * 1) task is cache cold, or
2020          * 2) too many balance attempts have failed.
2021          */
2022
2023         if (sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries)
2024                 return 1;
2025
2026         if (task_hot(p, rq->timestamp_last_tick, sd))
2027                 return 0;
2028         return 1;
2029 }
2030
2031 #define rq_best_prio(rq) min((rq)->curr->prio, (rq)->best_expired_prio)
2032 /*
2033  * move_tasks tries to move up to max_nr_move tasks and max_load_move weighted
2034  * load from busiest to this_rq, as part of a balancing operation within
2035  * "domain". Returns the number of tasks moved.
2036  *
2037  * Called with both runqueues locked.
2038  */
2039 static int move_tasks(runqueue_t *this_rq, int this_cpu, runqueue_t *busiest,
2040                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
2041                       struct sched_domain *sd, enum idle_type idle,
2042                       int *all_pinned)
2043 {
2044         prio_array_t *array, *dst_array;
2045         struct list_head *head, *curr;
2046         int idx, pulled = 0, pinned = 0, this_best_prio, busiest_best_prio;
2047         int busiest_best_prio_seen;
2048         int skip_for_load; /* skip the task based on weighted load issues */
2049         long rem_load_move;
2050         task_t *tmp;
2051
2052         if (max_nr_move == 0 || max_load_move == 0)
2053                 goto out;
2054
2055         rem_load_move = max_load_move;
2056         pinned = 1;
2057         this_best_prio = rq_best_prio(this_rq);
2058         busiest_best_prio = rq_best_prio(busiest);
2059         /*
2060          * Enable handling of the case where there is more than one task
2061          * with the best priority.   If the current running task is one
2062          * of those with prio==busiest_best_prio we know it won't be moved
2063          * and therefore it's safe to override the skip (based on load) of
2064          * any task we find with that prio.
2065          */
2066         busiest_best_prio_seen = busiest_best_prio == busiest->curr->prio;
2067
2068         /*
2069          * We first consider expired tasks. Those will likely not be
2070          * executed in the near future, and they are most likely to
2071          * be cache-cold, thus switching CPUs has the least effect
2072          * on them.
2073          */
2074         if (busiest->expired->nr_active) {
2075                 array = busiest->expired;
2076                 dst_array = this_rq->expired;
2077         } else {
2078                 array = busiest->active;
2079                 dst_array = this_rq->active;
2080         }
2081
2082 new_array:
2083         /* Start searching at priority 0: */
2084         idx = 0;
2085 skip_bitmap:
2086         if (!idx)
2087                 idx = sched_find_first_bit(array->bitmap);
2088         else
2089                 idx = find_next_bit(array->bitmap, MAX_PRIO, idx);
2090         if (idx >= MAX_PRIO) {
2091                 if (array == busiest->expired && busiest->active->nr_active) {
2092                         array = busiest->active;
2093                         dst_array = this_rq->active;
2094                         goto new_array;
2095                 }
2096                 goto out;
2097         }
2098
2099         head = array->queue + idx;
2100         curr = head->prev;
2101 skip_queue:
2102         tmp = list_entry(curr, task_t, run_list);
2103
2104         curr = curr->prev;
2105
2106         /*
2107          * To help distribute high priority tasks accross CPUs we don't
2108          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2109          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2110          */
2111         skip_for_load = tmp->load_weight > rem_load_move;
2112         if (skip_for_load && idx < this_best_prio)
2113                 skip_for_load = !busiest_best_prio_seen && idx == busiest_best_prio;
2114         if (skip_for_load ||
2115             !can_migrate_task(tmp, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2116                 busiest_best_prio_seen |= idx == busiest_best_prio;
2117                 if (curr != head)
2118                         goto skip_queue;
2119                 idx++;
2120                 goto skip_bitmap;
2121         }
2122
2123 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2124         if (task_hot(tmp, busiest->timestamp_last_tick, sd))
2125                 schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2126 #endif
2127
2128         pull_task(busiest, array, tmp, this_rq, dst_array, this_cpu);
2129         pulled++;
2130         rem_load_move -= tmp->load_weight;
2131
2132         /*
2133          * We only want to steal up to the prescribed number of tasks
2134          * and the prescribed amount of weighted load.
2135          */
2136         if (pulled < max_nr_move && rem_load_move > 0) {
2137                 if (idx < this_best_prio)
2138                         this_best_prio = idx;
2139                 if (curr != head)
2140                         goto skip_queue;
2141                 idx++;
2142                 goto skip_bitmap;
2143         }
2144 out:
2145         /*
2146          * Right now, this is the only place pull_task() is called,
2147          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2148          * inside pull_task().
2149          */
2150         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2151
2152         if (all_pinned)
2153                 *all_pinned = pinned;
2154         return pulled;
2155 }
2156
2157 /*
2158  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2159  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which should be
2160  * moved to restore balance via the imbalance parameter.
2161  */
2162 static struct sched_group *
2163 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2164                    unsigned long *imbalance, enum idle_type idle, int *sd_idle)
2165 {
2166         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2167         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2168         unsigned long max_pull;
2169         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2170         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2171         int load_idx;
2172 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2173         int power_savings_balance = 1;
2174         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2175         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2176         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2177 #endif
2178
2179         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2180         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2181         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2182         if (idle == NOT_IDLE)
2183                 load_idx = sd->busy_idx;
2184         else if (idle == NEWLY_IDLE)
2185                 load_idx = sd->newidle_idx;
2186         else
2187                 load_idx = sd->idle_idx;
2188
2189         do {
2190                 unsigned long load, group_capacity;
2191                 int local_group;
2192                 int i;
2193                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2194
2195                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2196
2197                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2198                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2199
2200                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2201                         runqueue_t *rq = cpu_rq(i);
2202
2203                         if (*sd_idle && !idle_cpu(i))
2204                                 *sd_idle = 0;
2205
2206                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2207                         if (local_group)
2208                                 load = target_load(i, load_idx);
2209                         else
2210                                 load = source_load(i, load_idx);
2211
2212                         avg_load += load;
2213                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2214                         sum_weighted_load += rq->raw_weighted_load;
2215                 }
2216
2217                 total_load += avg_load;
2218                 total_pwr += group->cpu_power;
2219
2220                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2221                 avg_load = (avg_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
2222
2223                 group_capacity = group->cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2224
2225                 if (local_group) {
2226                         this_load = avg_load;
2227                         this = group;
2228                         this_nr_running = sum_nr_running;
2229                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2230                 } else if (avg_load > max_load &&
2231                            sum_nr_running > group_capacity) {
2232                         max_load = avg_load;
2233                         busiest = group;
2234                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2235                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2236                 }
2237
2238 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2239                 /*
2240                  * Busy processors will not participate in power savings
2241                  * balance.
2242                  */
2243                 if (idle == NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2244                         goto group_next;
2245
2246                 /*
2247                  * If the local group is idle or completely loaded
2248                  * no need to do power savings balance at this domain
2249                  */
2250                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2251                                     !this_nr_running))
2252                         power_savings_balance = 0;
2253
2254                 /*
2255                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2256                  * don't include that group in power savings calculations
2257                  */
2258                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2259                     || !sum_nr_running)
2260                         goto group_next;
2261
2262                 /*
2263                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2264                  * This is the group from where we need to pick up the load
2265                  * for saving power
2266                  */
2267                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2268                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2269                      first_cpu(group->cpumask) <
2270                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2271                         group_min = group;
2272                         min_nr_running = sum_nr_running;
2273                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2274                                                 sum_nr_running;
2275                 }
2276
2277                 /*
2278                  * Calculate the group which is almost near its
2279                  * capacity but still has some space to pick up some load
2280                  * from other group and save more power
2281                  */
2282                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1)
2283                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2284                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2285                              first_cpu(group->cpumask) >
2286                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2287                                 group_leader = group;
2288                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2289                         }
2290
2291 group_next:
2292 #endif
2293                 group = group->next;
2294         } while (group != sd->groups);
2295
2296         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2297                 goto out_balanced;
2298
2299         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2300
2301         if (this_load >= avg_load ||
2302                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2303                 goto out_balanced;
2304
2305         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2306         /*
2307          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2308          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2309          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2310          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2311          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2312          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2313          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2314          * by pulling tasks to us.  Be careful of negative numbers as they'll
2315          * appear as very large values with unsigned longs.
2316          */
2317         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2318                 goto out_balanced;
2319
2320         /*
2321          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2322          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2323          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2324          */
2325         if (max_load < avg_load) {
2326                 *imbalance = 0;
2327                 goto small_imbalance;
2328         }
2329
2330         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2331         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2332
2333         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2334         *imbalance = min(max_pull * busiest->cpu_power,
2335                                 (avg_load - this_load) * this->cpu_power)
2336                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2337
2338         /*
2339          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2340          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2341          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2342          * moved
2343          */
2344         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2345                 unsigned long pwr_now, pwr_move;
2346                 unsigned long tmp;
2347                 unsigned int imbn;
2348
2349 small_imbalance:
2350                 pwr_move = pwr_now = 0;
2351                 imbn = 2;
2352                 if (this_nr_running) {
2353                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2354                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2355                                 imbn = 1;
2356                 } else
2357                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2358
2359                 if (max_load - this_load >= busiest_load_per_task * imbn) {
2360                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2361                         return busiest;
2362                 }
2363
2364                 /*
2365                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2366                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2367                  * moving them.
2368                  */
2369
2370                 pwr_now += busiest->cpu_power *
2371                         min(busiest_load_per_task, max_load);
2372                 pwr_now += this->cpu_power *
2373                         min(this_load_per_task, this_load);
2374                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2375
2376                 /* Amount of load we'd subtract */
2377                 tmp = busiest_load_per_task*SCHED_LOAD_SCALE/busiest->cpu_power;
2378                 if (max_load > tmp)
2379                         pwr_move += busiest->cpu_power *
2380                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2381
2382                 /* Amount of load we'd add */
2383                 if (max_load*busiest->cpu_power <
2384                                 busiest_load_per_task*SCHED_LOAD_SCALE)
2385                         tmp = max_load*busiest->cpu_power/this->cpu_power;
2386                 else
2387                         tmp = busiest_load_per_task*SCHED_LOAD_SCALE/this->cpu_power;
2388                 pwr_move += this->cpu_power*min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2389                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2390
2391                 /* Move if we gain throughput */
2392                 if (pwr_move <= pwr_now)
2393                         goto out_balanced;
2394
2395                 *imbalance = busiest_load_per_task;
2396         }
2397
2398         return busiest;
2399
2400 out_balanced:
2401 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2402         if (idle == NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2403                 goto ret;
2404
2405         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2406                 *imbalance = min_load_per_task;
2407                 return group_min;
2408         }
2409 ret:
2410 #endif
2411         *imbalance = 0;
2412         return NULL;
2413 }
2414
2415 /*
2416  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2417  */
2418 static runqueue_t *find_busiest_queue(struct sched_group *group,
2419         enum idle_type idle, unsigned long imbalance)
2420 {
2421         unsigned long max_load = 0;
2422         runqueue_t *busiest = NULL, *rqi;
2423         int i;
2424
2425         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2426                 rqi = cpu_rq(i);
2427
2428                 if (rqi->nr_running == 1 && rqi->raw_weighted_load > imbalance)
2429                         continue;
2430
2431                 if (rqi->raw_weighted_load > max_load) {
2432                         max_load = rqi->raw_weighted_load;
2433                         busiest = rqi;
2434                 }
2435         }
2436
2437         return busiest;
2438 }
2439
2440 /*
2441  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2442  * so long as it is large enough.
2443  */
2444 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2445
2446 #define minus_1_or_zero(n) ((n) > 0 ? (n) - 1 : 0)
2447 /*
2448  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2449  * tasks if there is an imbalance.
2450  *
2451  * Called with this_rq unlocked.
2452  */
2453 static int load_balance(int this_cpu, runqueue_t *this_rq,
2454                         struct sched_domain *sd, enum idle_type idle)
2455 {
2456         struct sched_group *group;
2457         runqueue_t *busiest;
2458         unsigned long imbalance;
2459         int nr_moved, all_pinned = 0;
2460         int active_balance = 0;
2461         int sd_idle = 0;
2462
2463         if (idle != NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2464             !sched_smt_power_savings)
2465                 sd_idle = 1;
2466
2467         schedstat_inc(sd, lb_cnt[idle]);
2468
2469         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle);
2470         if (!group) {
2471                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2472                 goto out_balanced;
2473         }
2474
2475         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance);
2476         if (!busiest) {
2477                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2478                 goto out_balanced;
2479         }
2480
2481         BUG_ON(busiest == this_rq);
2482
2483         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2484
2485         nr_moved = 0;
2486         if (busiest->nr_running > 1) {
2487                 /*
2488                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2489                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2490                  * still unbalanced. nr_moved simply stays zero, so it is
2491                  * correctly treated as an imbalance.
2492                  */
2493                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2494                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2495                                         minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2496                                         imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2497                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2498
2499                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2500                 if (unlikely(all_pinned))
2501                         goto out_balanced;
2502         }
2503
2504         if (!nr_moved) {
2505                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2506                 sd->nr_balance_failed++;
2507
2508                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
2509
2510                         spin_lock(&busiest->lock);
2511
2512                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2513                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2514                          */
2515                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
2516                                 spin_unlock(&busiest->lock);
2517                                 all_pinned = 1;
2518                                 goto out_one_pinned;
2519                         }
2520
2521                         if (!busiest->active_balance) {
2522                                 busiest->active_balance = 1;
2523                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2524                                 active_balance = 1;
2525                         }
2526                         spin_unlock(&busiest->lock);
2527                         if (active_balance)
2528                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2529
2530                         /*
2531                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2532                          * counter.
2533                          */
2534                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2535                 }
2536         } else
2537                 sd->nr_balance_failed = 0;
2538
2539         if (likely(!active_balance)) {
2540                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2541                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2542         } else {
2543                 /*
2544                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2545                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2546                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2547                  * move_tasks).
2548                  */
2549                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2550                         sd->balance_interval *= 2;
2551         }
2552
2553         if (!nr_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2554             !sched_smt_power_savings)
2555                 return -1;
2556         return nr_moved;
2557
2558 out_balanced:
2559         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
2560
2561         sd->nr_balance_failed = 0;
2562
2563 out_one_pinned:
2564         /* tune up the balancing interval */
2565         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
2566                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
2567                 sd->balance_interval *= 2;
2568
2569         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER && !sched_smt_power_savings)
2570                 return -1;
2571         return 0;
2572 }
2573
2574 /*
2575  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2576  * tasks if there is an imbalance.
2577  *
2578  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (NEWLY_IDLE).
2579  * this_rq is locked.
2580  */
2581 static int load_balance_newidle(int this_cpu, runqueue_t *this_rq,
2582                                 struct sched_domain *sd)
2583 {
2584         struct sched_group *group;
2585         runqueue_t *busiest = NULL;
2586         unsigned long imbalance;
2587         int nr_moved = 0;
2588         int sd_idle = 0;
2589
2590         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER && !sched_smt_power_savings)
2591                 sd_idle = 1;
2592
2593         schedstat_inc(sd, lb_cnt[NEWLY_IDLE]);
2594         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, NEWLY_IDLE, &sd_idle);
2595         if (!group) {
2596                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[NEWLY_IDLE]);
2597                 goto out_balanced;
2598         }
2599
2600         busiest = find_busiest_queue(group, NEWLY_IDLE, imbalance);
2601         if (!busiest) {
2602                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[NEWLY_IDLE]);
2603                 goto out_balanced;
2604         }
2605
2606         BUG_ON(busiest == this_rq);
2607
2608         schedstat_add(sd, lb_imbalance[NEWLY_IDLE], imbalance);
2609
2610         nr_moved = 0;
2611         if (busiest->nr_running > 1) {
2612                 /* Attempt to move tasks */
2613                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
2614                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2615                                         minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2616                                         imbalance, sd, NEWLY_IDLE, NULL);
2617                 spin_unlock(&busiest->lock);
2618         }
2619
2620         if (!nr_moved) {
2621                 schedstat_inc(sd, lb_failed[NEWLY_IDLE]);
2622                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER)
2623                         return -1;
2624         } else
2625                 sd->nr_balance_failed = 0;
2626
2627         return nr_moved;
2628
2629 out_balanced:
2630         schedstat_inc(sd, lb_balanced[NEWLY_IDLE]);
2631         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER && !sched_smt_power_savings)
2632                 return -1;
2633         sd->nr_balance_failed = 0;
2634         return 0;
2635 }
2636
2637 /*
2638  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
2639  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
2640  */
2641 static void idle_balance(int this_cpu, runqueue_t *this_rq)
2642 {
2643         struct sched_domain *sd;
2644
2645         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2646                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
2647                         if (load_balance_newidle(this_cpu, this_rq, sd)) {
2648                                 /* We've pulled tasks over so stop searching */
2649                                 break;
2650                         }
2651                 }
2652         }
2653 }
2654
2655 /*
2656  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
2657  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
2658  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
2659  * logical imbalances.
2660  *
2661  * Called with busiest_rq locked.
2662  */
2663 static void active_load_balance(runqueue_t *busiest_rq, int busiest_cpu)
2664 {
2665         struct sched_domain *sd;
2666         runqueue_t *target_rq;
2667         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
2668
2669         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
2670                 /* no task to move */
2671                 return;
2672
2673         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
2674
2675         /*
2676          * This condition is "impossible", if it occurs
2677          * we need to fix it.  Originally reported by
2678          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
2679          */
2680         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
2681
2682         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
2683         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
2684
2685         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
2686         for_each_domain(target_cpu, sd) {
2687                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
2688                         cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
2689                                 break;
2690         }
2691
2692         if (unlikely(sd == NULL))
2693                 goto out;
2694
2695         schedstat_inc(sd, alb_cnt);
2696
2697         if (move_tasks(target_rq, target_cpu, busiest_rq, 1,
2698                         RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(100), sd, SCHED_IDLE, NULL))
2699                 schedstat_inc(sd, alb_pushed);
2700         else
2701                 schedstat_inc(sd, alb_failed);
2702 out:
2703         spin_unlock(&target_rq->lock);
2704 }
2705
2706 /*
2707  * rebalance_tick will get called every timer tick, on every CPU.
2708  *
2709  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
2710  * and initiates a balancing operation if so.
2711  *
2712  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
2713  */
2714
2715 /* Don't have all balancing operations going off at once */
2716 #define CPU_OFFSET(cpu) (HZ * cpu / NR_CPUS)
2717
2718 static void rebalance_tick(int this_cpu, runqueue_t *this_rq,
2719                            enum idle_type idle)
2720 {
2721         unsigned long old_load, this_load;
2722         unsigned long j = jiffies + CPU_OFFSET(this_cpu);
2723         struct sched_domain *sd;
2724         int i;
2725
2726         this_load = this_rq->raw_weighted_load;
2727         /* Update our load */
2728         for (i = 0; i < 3; i++) {
2729                 unsigned long new_load = this_load;
2730                 int scale = 1 << i;
2731                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2732                 /*
2733                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2734                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2735                  * example.
2736                  */
2737                 if (new_load > old_load)
2738                         new_load += scale-1;
2739                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) / scale;
2740         }
2741
2742         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2743                 unsigned long interval;
2744
2745                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2746                         continue;
2747
2748                 interval = sd->balance_interval;
2749                 if (idle != SCHED_IDLE)
2750                         interval *= sd->busy_factor;
2751
2752                 /* scale ms to jiffies */
2753                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
2754                 if (unlikely(!interval))
2755                         interval = 1;
2756
2757                 if (j - sd->last_balance >= interval) {
2758                         if (load_balance(this_cpu, this_rq, sd, idle)) {
2759                                 /*
2760                                  * We've pulled tasks over so either we're no
2761                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
2762                                  * not idle.
2763                                  */
2764                                 idle = NOT_IDLE;
2765                         }
2766                         sd->last_balance += interval;
2767                 }
2768         }
2769 }
2770 #else
2771 /*
2772  * on UP we do not need to balance between CPUs:
2773  */
2774 static inline void rebalance_tick(int cpu, runqueue_t *rq, enum idle_type idle)
2775 {
2776 }
2777 static inline void idle_balance(int cpu, runqueue_t *rq)
2778 {
2779 }
2780 #endif
2781
2782 static inline int wake_priority_sleeper(runqueue_t *rq)
2783 {
2784         int ret = 0;
2785 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
2786         spin_lock(&rq->lock);
2787         /*
2788          * If an SMT sibling task has been put to sleep for priority
2789          * reasons reschedule the idle task to see if it can now run.
2790          */
2791         if (rq->nr_running) {
2792                 resched_task(rq->idle);
2793                 ret = 1;
2794         }
2795         spin_unlock(&rq->lock);
2796 #endif
2797         return ret;
2798 }
2799
2800 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2801
2802 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2803
2804 /*
2805  * This is called on clock ticks and on context switches.
2806  * Bank in p->sched_time the ns elapsed since the last tick or switch.
2807  */
2808 static inline void update_cpu_clock(task_t *p, runqueue_t *rq,
2809                                     unsigned long long now)
2810 {
2811         unsigned long long last = max(p->timestamp, rq->timestamp_last_tick);
2812         p->sched_time += now - last;
2813 }
2814
2815 /*
2816  * Return current->sched_time plus any more ns on the sched_clock
2817  * that have not yet been banked.
2818  */
2819 unsigned long long current_sched_time(const task_t *tsk)
2820 {
2821         unsigned long long ns;
2822         unsigned long flags;
2823         local_irq_save(flags);
2824         ns = max(tsk->timestamp, task_rq(tsk)->timestamp_last_tick);
2825         ns = tsk->sched_time + (sched_clock() - ns);
2826         local_irq_restore(flags);
2827         return ns;
2828 }
2829
2830 /*
2831  * We place interactive tasks back into the active array, if possible.
2832  *
2833  * To guarantee that this does not starve expired tasks we ignore the
2834  * interactivity of a task if the first expired task had to wait more
2835  * than a 'reasonable' amount of time. This deadline timeout is
2836  * load-dependent, as the frequency of array switched decreases with
2837  * increasing number of running tasks. We also ignore the interactivity
2838  * if a better static_prio task has expired:
2839  */
2840 #define EXPIRED_STARVING(rq) \
2841         ((STARVATION_LIMIT && ((rq)->expired_timestamp && \
2842                 (jiffies - (rq)->expired_timestamp >= \
2843                         STARVATION_LIMIT * ((rq)->nr_running) + 1))) || \
2844                         ((rq)->curr->static_prio > (rq)->best_expired_prio))
2845
2846 /*
2847  * Account user cpu time to a process.
2848  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2849  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
2850  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
2851  */
2852 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
2853 {
2854         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2855         cputime64_t tmp;
2856
2857         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
2858
2859         /* Add user time to cpustat. */
2860         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
2861         if (TASK_NICE(p) > 0)
2862                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
2863         else
2864                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
2865 }
2866
2867 /*
2868  * Account system cpu time to a process.
2869  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
2870  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
2871  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
2872  */
2873 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
2874                          cputime_t cputime)
2875 {
2876         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2877         runqueue_t *rq = this_rq();
2878         cputime64_t tmp;
2879
2880         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
2881
2882         /* Add system time to cpustat. */
2883         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
2884         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
2885                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
2886         else if (softirq_count())
2887                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
2888         else if (p != rq->idle)
2889                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
2890         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
2891                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
2892         else
2893                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
2894         /* Account for system time used */
2895         acct_update_integrals(p);
2896 }
2897
2898 /*
2899  * Account for involuntary wait time.
2900  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
2901  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
2902  */
2903 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
2904 {
2905         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
2906         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
2907         runqueue_t *rq = this_rq();
2908
2909         if (p == rq->idle) {
2910                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
2911                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
2912                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
2913                 else
2914                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
2915         } else
2916                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
2917 }
2918
2919 /*
2920  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
2921  * We call it with interrupts disabled.
2922  *
2923  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
2924  * timeslices.
2925  */
2926 void scheduler_tick(void)
2927 {
2928         int cpu = smp_processor_id();
2929         runqueue_t *rq = this_rq();
2930         task_t *p = current;
2931         unsigned long long now = sched_clock();
2932
2933         update_cpu_clock(p, rq, now);
2934
2935         rq->timestamp_last_tick = now;
2936
2937         if (p == rq->idle) {
2938                 if (wake_priority_sleeper(rq))
2939                         goto out;
2940                 rebalance_tick(cpu, rq, SCHED_IDLE);
2941                 return;
2942         }
2943
2944         /* Task might have expired already, but not scheduled off yet */
2945         if (p->array != rq->active) {
2946                 set_tsk_need_resched(p);
2947                 goto out;
2948         }
2949         spin_lock(&rq->lock);
2950         /*
2951          * The task was running during this tick - update the
2952          * time slice counter. Note: we do not update a thread's
2953          * priority until it either goes to sleep or uses up its
2954          * timeslice. This makes it possible for interactive tasks
2955          * to use up their timeslices at their highest priority levels.
2956          */
2957         if (rt_task(p)) {
2958                 /*
2959                  * RR tasks need a special form of timeslice management.
2960                  * FIFO tasks have no timeslices.
2961                  */
2962                 if ((p->policy == SCHED_RR) && !--p->time_slice) {
2963                         p->time_slice = task_timeslice(p);
2964                         p->first_time_slice = 0;
2965                         set_tsk_need_resched(p);
2966
2967                         /* put it at the end of the queue: */
2968                         requeue_task(p, rq->active);
2969                 }
2970                 goto out_unlock;
2971         }
2972         if (!--p->time_slice) {
2973                 dequeue_task(p, rq->active);
2974                 set_tsk_need_resched(p);
2975                 p->prio = effective_prio(p);
2976                 p->time_slice = task_timeslice(p);
2977                 p->first_time_slice = 0;
2978
2979                 if (!rq->expired_timestamp)
2980                         rq->expired_timestamp = jiffies;
2981                 if (!TASK_INTERACTIVE(p) || EXPIRED_STARVING(rq)) {
2982                         enqueue_task(p, rq->expired);
2983                         if (p->static_prio < rq->best_expired_prio)
2984                                 rq->best_expired_prio = p->static_prio;
2985                 } else
2986                         enqueue_task(p, rq->active);
2987         } else {
2988                 /*
2989                  * Prevent a too long timeslice allowing a task to monopolize
2990                  * the CPU. We do this by splitting up the timeslice into
2991                  * smaller pieces.
2992                  *
2993                  * Note: this does not mean the task's timeslices expire or
2994                  * get lost in any way, they just might be preempted by
2995                  * another task of equal priority. (one with higher
2996                  * priority would have preempted this task already.) We
2997                  * requeue this task to the end of the list on this priority
2998                  * level, which is in essence a round-robin of tasks with
2999                  * equal priority.
3000                  *
3001                  * This only applies to tasks in the interactive
3002                  * delta range with at least TIMESLICE_GRANULARITY to requeue.
3003                  */
3004                 if (TASK_INTERACTIVE(p) && !((task_timeslice(p) -
3005                         p->time_slice) % TIMESLICE_GRANULARITY(p)) &&
3006                         (p->time_slice >= TIMESLICE_GRANULARITY(p)) &&
3007                         (p->array == rq->active)) {
3008
3009                         requeue_task(p, rq->active);
3010                         set_tsk_need_resched(p);
3011                 }
3012         }
3013 out_unlock:
3014         spin_unlock(&rq->lock);
3015 out:
3016         rebalance_tick(cpu, rq, NOT_IDLE);
3017 }
3018
3019 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
3020 static inline void wakeup_busy_runqueue(runqueue_t *rq)
3021 {
3022         /* If an SMT runqueue is sleeping due to priority reasons wake it up */
3023         if (rq->curr == rq->idle && rq->nr_running)
3024                 resched_task(rq->idle);
3025 }
3026
3027 /*
3028  * Called with interrupt disabled and this_rq's runqueue locked.
3029  */
3030 static void wake_sleeping_dependent(int this_cpu)
3031 {
3032         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
3033         int i;
3034
3035         for_each_domain(this_cpu, tmp) {
3036                 if (tmp->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) {
3037                         sd = tmp;
3038                         break;
3039                 }
3040         }
3041
3042         if (!sd)
3043                 return;
3044
3045         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
3046                 runqueue_t *smt_rq = cpu_rq(i);
3047
3048                 if (i == this_cpu)
3049                         continue;
3050                 if (unlikely(!spin_trylock(&smt_rq->lock)))
3051                         continue;
3052
3053                 wakeup_busy_runqueue(smt_rq);
3054                 spin_unlock(&smt_rq->lock);
3055         }
3056 }
3057
3058 /*
3059  * number of 'lost' timeslices this task wont be able to fully
3060  * utilize, if another task runs on a sibling. This models the
3061  * slowdown effect of other tasks running on siblings:
3062  */
3063 static inline unsigned long smt_slice(task_t *p, struct sched_domain *sd)
3064 {
3065         return p->time_slice * (100 - sd->per_cpu_gain) / 100;
3066 }
3067
3068 /*
3069  * To minimise lock contention and not have to drop this_rq's runlock we only
3070  * trylock the sibling runqueues and bypass those runqueues if we fail to
3071  * acquire their lock. As we only trylock the normal locking order does not
3072  * need to be obeyed.
3073  */
3074 static int dependent_sleeper(int this_cpu, runqueue_t *this_rq, task_t *p)
3075 {
3076         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
3077         int ret = 0, i;
3078
3079         /* kernel/rt threads do not participate in dependent sleeping */
3080         if (!p->mm || rt_task(p))
3081                 return 0;
3082
3083         for_each_domain(this_cpu, tmp) {
3084                 if (tmp->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) {
3085                         sd = tmp;
3086                         break;
3087                 }
3088         }
3089
3090         if (!sd)
3091                 return 0;
3092
3093         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
3094                 runqueue_t *smt_rq;
3095                 task_t *smt_curr;
3096
3097                 if (i == this_cpu)
3098                         continue;
3099
3100                 smt_rq = cpu_rq(i);
3101                 if (unlikely(!spin_trylock(&smt_rq->lock)))
3102                         continue;
3103
3104                 smt_curr = smt_rq->curr;
3105
3106                 if (!smt_curr->mm)
3107                         goto unlock;
3108
3109                 /*
3110                  * If a user task with lower static priority than the
3111                  * running task on the SMT sibling is trying to schedule,
3112                  * delay it till there is proportionately less timeslice
3113                  * left of the sibling task to prevent a lower priority
3114                  * task from using an unfair proportion of the
3115                  * physical cpu's resources. -ck
3116                  */
3117                 if (rt_task(smt_curr)) {
3118                         /*
3119                          * With real time tasks we run non-rt tasks only
3120                          * per_cpu_gain% of the time.
3121                          */
3122                         if ((jiffies % DEF_TIMESLICE) >
3123                                 (sd->per_cpu_gain * DEF_TIMESLICE / 100))
3124                                         ret = 1;
3125                 } else {
3126                         if (smt_curr->static_prio < p->static_prio &&
3127                                 !TASK_PREEMPTS_CURR(p, smt_rq) &&
3128                                 smt_slice(smt_curr, sd) > task_timeslice(p))
3129                                         ret = 1;
3130                 }
3131 unlock:
3132                 spin_unlock(&smt_rq->lock);
3133         }
3134         return ret;
3135 }
3136 #else
3137 static inline void wake_sleeping_dependent(int this_cpu)
3138 {
3139 }
3140
3141 static inline int dependent_sleeper(int this_cpu, runqueue_t *this_rq,
3142                                         task_t *p)
3143 {
3144         return 0;
3145 }
3146 #endif
3147
3148 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3149
3150 void fastcall add_preempt_count(int val)
3151 {
3152         /*
3153          * Underflow?
3154          */
3155         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3156                 return;
3157         preempt_count() += val;
3158         /*
3159          * Spinlock count overflowing soon?
3160          */
3161         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >= PREEMPT_MASK-10);
3162 }
3163 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3164
3165 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3166 {
3167         /*
3168          * Underflow?
3169          */
3170         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3171                 return;
3172         /*
3173          * Is the spinlock portion underflowing?
3174          */
3175         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3176                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3177                 return;
3178
3179         preempt_count() -= val;
3180 }
3181 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3182
3183 #endif
3184
3185 static inline int interactive_sleep(enum sleep_type sleep_type)
3186 {
3187         return (sleep_type == SLEEP_INTERACTIVE ||
3188                 sleep_type == SLEEP_INTERRUPTED);
3189 }
3190
3191 /*
3192  * schedule() is the main scheduler function.
3193  */
3194 asmlinkage void __sched schedule(void)
3195 {
3196         long *switch_count;
3197         task_t *prev, *next;
3198         runqueue_t *rq;
3199         prio_array_t *array;
3200         struct list_head *queue;
3201         unsigned long long now;
3202         unsigned long run_time;
3203         int cpu, idx, new_prio;
3204
3205         /*
3206          * Test if we are atomic.  Since do_exit() needs to call into
3207          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3208          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3209          */
3210         if (unlikely(in_atomic() && !current->exit_state)) {
3211                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: "
3212                         "%s/0x%08x/%d\n",
3213                         current->comm, preempt_count(), current->pid);
3214                 dump_stack();
3215         }
3216         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3217
3218 need_resched:
3219         preempt_disable();
3220         prev = current;
3221         release_kernel_lock(prev);
3222 need_resched_nonpreemptible:
3223         rq = this_rq();
3224
3225         /*
3226          * The idle thread is not allowed to schedule!
3227          * Remove this check after it has been exercised a bit.
3228          */
3229         if (unlikely(prev == rq->idle) && prev->state != TASK_RUNNING) {
3230                 printk(KERN_ERR "bad: scheduling from the idle thread!\n");
3231                 dump_stack();
3232         }
3233
3234         schedstat_inc(rq, sched_cnt);
3235         now = sched_clock();
3236         if (likely((long long)(now - prev->timestamp) < NS_MAX_SLEEP_AVG)) {
3237                 run_time = now - prev->timestamp;
3238                 if (unlikely((long long)(now - prev->timestamp) < 0))
3239                         run_time = 0;
3240         } else
3241                 run_time = NS_MAX_SLEEP_AVG;
3242
3243         /*
3244          * Tasks charged proportionately less run_time at high sleep_avg to
3245          * delay them losing their interactive status
3246          */
3247         run_time /= (CURRENT_BONUS(prev) ? : 1);
3248
3249         spin_lock_irq(&rq->lock);
3250
3251         if (unlikely(prev->flags & PF_DEAD))
3252                 prev->state = EXIT_DEAD;
3253
3254         switch_count = &prev->nivcsw;
3255         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3256                 switch_count = &prev->nvcsw;
3257                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3258                                 unlikely(signal_pending(prev))))
3259                         prev->state = TASK_RUNNING;
3260                 else {
3261                         if (prev->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
3262                                 rq->nr_uninterruptible++;
3263                         deactivate_task(prev, rq);
3264                 }
3265         }
3266
3267         cpu = smp_processor_id();
3268         if (unlikely(!rq->nr_running)) {
3269                 idle_balance(cpu, rq);
3270                 if (!rq->nr_running) {
3271                         next = rq->idle;
3272                         rq->expired_timestamp = 0;
3273                         wake_sleeping_dependent(cpu);
3274                         goto switch_tasks;
3275                 }
3276         }
3277
3278         array = rq->active;
3279         if (unlikely(!array->nr_active)) {
3280                 /*
3281                  * Switch the active and expired arrays.
3282                  */
3283                 schedstat_inc(rq, sched_switch);
3284                 rq->active = rq->expired;
3285                 rq->expired = array;
3286                 array = rq->active;
3287                 rq->expired_timestamp = 0;
3288                 rq->best_expired_prio = MAX_PRIO;
3289         }
3290
3291         idx = sched_find_first_bit(array->bitmap);
3292         queue = array->queue + idx;
3293         next = list_entry(queue->next, task_t, run_list);
3294
3295         if (!rt_task(next) && interactive_sleep(next->sleep_type)) {
3296                 unsigned long long delta = now - next->timestamp;
3297                 if (unlikely((long long)(now - next->timestamp) < 0))
3298                         delta = 0;
3299
3300                 if (next->sleep_type == SLEEP_INTERACTIVE)
3301                         delta = delta * (ON_RUNQUEUE_WEIGHT * 128 / 100) / 128;
3302
3303                 array = next->array;
3304                 new_prio = recalc_task_prio(next, next->timestamp + delta);
3305
3306                 if (unlikely(next->prio != new_prio)) {
3307                         dequeue_task(next, array);
3308                         next->prio = new_prio;
3309                         enqueue_task(next, array);
3310                 }
3311         }
3312         next->sleep_type = SLEEP_NORMAL;
3313         if (dependent_sleeper(cpu, rq, next))
3314                 next = rq->idle;
3315 switch_tasks:
3316         if (next == rq->idle)
3317                 schedstat_inc(rq, sched_goidle);
3318         prefetch(next);
3319         prefetch_stack(next);
3320         clear_tsk_need_resched(prev);
3321         rcu_qsctr_inc(task_cpu(prev));
3322
3323         update_cpu_clock(prev, rq, now);
3324
3325         prev->sleep_avg -= run_time;
3326         if ((long)prev->sleep_avg <= 0)
3327                 prev->sleep_avg = 0;
3328         prev->timestamp = prev->last_ran = now;
3329
3330         sched_info_switch(prev, next);
3331         if (likely(prev != next)) {
3332                 next->timestamp = now;
3333                 rq->nr_switches++;
3334                 rq->curr = next;
3335                 ++*switch_count;
3336
3337                 prepare_task_switch(rq, next);
3338                 prev = context_switch(rq, prev, next);
3339                 barrier();
3340                 /*
3341                  * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3342                  * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3343                  * frame will be invalid.
3344                  */
3345                 finish_task_switch(this_rq(), prev);
3346         } else
3347                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3348
3349         prev = current;
3350         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(prev) < 0))
3351                 goto need_resched_nonpreemptible;
3352         preempt_enable_no_resched();
3353         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3354                 goto need_resched;
3355 }
3356
3357 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3358
3359 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3360 /*
3361  * this is is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3362  * off of preempt_enable.  Kernel preemptions off return from interrupt
3363  * occur there and call schedule directly.
3364  */
3365 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3366 {
3367         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3368 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3369         struct task_struct *task = current;
3370         int saved_lock_depth;
3371 #endif
3372         /*
3373          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3374          * we do not want to preempt the current task.  Just return..
3375          */
3376         if (unlikely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3377                 return;
3378
3379 need_resched:
3380         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3381         /*
3382          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3383          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3384          * auto-release the semaphore:
3385          */
3386 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3387         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3388         task->lock_depth = -1;
3389 #endif
3390         schedule();
3391 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3392         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3393 #endif
3394         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3395
3396         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3397         barrier();
3398         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3399                 goto need_resched;
3400 }
3401
3402 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3403
3404 /*
3405  * this is is the entry point to schedule() from kernel preemption
3406  * off of irq context.
3407  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3408  * protect us against recursive calling from irq.
3409  */
3410 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3411 {
3412         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3413 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3414         struct task_struct *task = current;
3415         int saved_lock_depth;
3416 #endif
3417         /* Catch callers which need to be fixed*/
3418         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3419
3420 need_resched:
3421         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3422         /*
3423          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3424          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3425          * auto-release the semaphore:
3426          */
3427 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3428         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3429         task->lock_depth = -1;
3430 #endif
3431         local_irq_enable();
3432         schedule();
3433         local_irq_disable();
3434 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3435         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3436 #endif
3437         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3438
3439         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3440         barrier();
3441         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3442                 goto need_resched;
3443 }
3444
3445 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3446
3447 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
3448                           void *key)
3449 {
3450         task_t *p = curr->private;
3451         return try_to_wake_up(p, mode, sync);
3452 }
3453
3454 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3455
3456 /*
3457  * The core wakeup function.  Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3458  * wake everything up.  If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3459  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3460  *
3461  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3462  * started to run but is not in state TASK_RUNNING.  try_to_wake_up() returns
3463  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3464  */
3465 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3466                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
3467 {
3468         struct list_head *tmp, *next;
3469
3470         list_for_each_safe(tmp, next, &q->task_list) {
3471                 wait_queue_t *curr;
3472                 unsigned flags;
3473                 curr = list_entry(tmp, wait_queue_t, task_list);
3474                 flags = curr->flags;
3475                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
3476                     (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) &&
3477                     !--nr_exclusive)
3478                         break;
3479         }
3480 }
3481
3482 /**
3483  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3484  * @q: the waitqueue
3485  * @mode: which threads
3486  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3487  * @key: is directly passed to the wakeup function
3488  */
3489 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3490                         int nr_exclusive, void *key)
3491 {
3492         unsigned long flags;
3493
3494         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3495         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3496         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3497 }
3498
3499 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3500
3501 /*
3502  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3503  */
3504 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3505 {
3506         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3507 }
3508
3509 /**
3510  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
3511  * @q: the waitqueue
3512  * @mode: which threads
3513  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3514  *
3515  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3516  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3517  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3518  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3519  *
3520  * On UP it can prevent extra preemption.
3521  */
3522 void fastcall
3523 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3524 {
3525         unsigned long flags;
3526         int sync = 1;
3527
3528         if (unlikely(!q))
3529                 return;
3530
3531         if (unlikely(!nr_exclusive))
3532                 sync = 0;
3533
3534         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3535         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
3536         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3537 }
3538 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3539
3540 void fastcall complete(struct completion *x)
3541 {
3542         unsigned long flags;
3543
3544         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3545         x->done++;
3546         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3547                          1, 0, NULL);
3548         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3549 }
3550 EXPORT_SYMBOL(complete);
3551
3552 void fastcall complete_all(struct completion *x)
3553 {
3554         unsigned long flags;
3555
3556         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3557         x->done += UINT_MAX/2;
3558         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3559                          0, 0, NULL);
3560         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3561 }
3562 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3563
3564 void fastcall __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3565 {
3566         might_sleep();
3567         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3568         if (!x->done) {
3569                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3570
3571                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3572                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3573                 do {
3574                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3575                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3576                         schedule();
3577                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3578                 } while (!x->done);
3579                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3580         }
3581         x->done--;
3582         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3583 }
3584 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3585
3586 unsigned long fastcall __sched
3587 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3588 {
3589         might_sleep();
3590
3591         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3592         if (!x->done) {
3593                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3594
3595                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3596                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3597                 do {
3598                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3599                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3600                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3601                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3602                         if (!timeout) {
3603                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3604                                 goto out;
3605                         }
3606                 } while (!x->done);
3607                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3608         }
3609         x->done--;
3610 out:
3611         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3612         return timeout;
3613 }
3614 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3615
3616 int fastcall __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3617 {
3618         int ret = 0;
3619
3620         might_sleep();
3621
3622         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3623         if (!x->done) {
3624                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3625
3626                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3627                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3628                 do {
3629                         if (signal_pending(current)) {
3630                                 ret = -ERESTARTSYS;
3631                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3632                                 goto out;
3633                         }
3634                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3635                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3636                         schedule();
3637                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3638                 } while (!x->done);
3639                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3640         }
3641         x->done--;
3642 out:
3643         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3644
3645         return ret;
3646 }
3647 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3648
3649 unsigned long fastcall __sched
3650 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3651                                           unsigned long timeout)
3652 {
3653         might_sleep();
3654
3655         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3656         if (!x->done) {
3657                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3658
3659                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3660                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3661                 do {
3662                         if (signal_pending(current)) {
3663                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3664                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3665                                 goto out;
3666                         }
3667                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3668                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3669                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3670                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3671                         if (!timeout) {
3672                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3673                                 goto out;
3674                         }
3675                 } while (!x->done);
3676                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3677         }
3678         x->done--;
3679 out:
3680         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3681         return timeout;
3682 }
3683 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3684
3685
3686 #define SLEEP_ON_VAR                                    \
3687         unsigned long flags;                            \
3688         wait_queue_t wait;                              \
3689         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3690
3691 #define SLEEP_ON_HEAD                                   \
3692         spin_lock_irqsave(&q->lock,flags);              \
3693         __add_wait_queue(q, &wait);                     \
3694         spin_unlock(&q->lock);
3695
3696 #define SLEEP_ON_TAIL                                   \
3697         spin_lock_irq(&q->lock);                        \
3698         __remove_wait_queue(q, &wait);                  \
3699         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3700
3701 void fastcall __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3702 {
3703         SLEEP_ON_VAR
3704
3705         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3706
3707         SLEEP_ON_HEAD
3708         schedule();
3709         SLEEP_ON_TAIL
3710 }
3711
3712 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3713
3714 long fastcall __sched
3715 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3716 {
3717         SLEEP_ON_VAR
3718
3719         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3720
3721         SLEEP_ON_HEAD
3722         timeout = schedule_timeout(timeout);
3723         SLEEP_ON_TAIL
3724
3725         return timeout;
3726 }
3727
3728 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3729
3730 void fastcall __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3731 {
3732         SLEEP_ON_VAR
3733
3734         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3735
3736         SLEEP_ON_HEAD
3737         schedule();
3738         SLEEP_ON_TAIL
3739 }
3740
3741 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3742
3743 long fastcall __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3744 {
3745         SLEEP_ON_VAR
3746
3747         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3748
3749         SLEEP_ON_HEAD
3750         timeout = schedule_timeout(timeout);
3751         SLEEP_ON_TAIL
3752
3753         return timeout;
3754 }
3755
3756 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3757
3758 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3759
3760 /*
3761  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3762  * @p: task
3763  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3764  *
3765  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3766  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3767  *
3768  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3769  */
3770 void rt_mutex_setprio(task_t *p, int prio)
3771 {
3772         unsigned long flags;
3773         prio_array_t *array;
3774         runqueue_t *rq;
3775         int oldprio;
3776
3777         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3778
3779         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3780
3781         oldprio = p->prio;
3782         array = p->array;
3783         if (array)
3784                 dequeue_task(p, array);
3785         p->prio = prio;
3786
3787         if (array) {
3788                 /*
3789                  * If changing to an RT priority then queue it
3790                  * in the active array!
3791                  */
3792                 if (rt_task(p))
3793                         array = rq->active;
3794                 enqueue_task(p, array);
3795                 /*
3796                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
3797                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
3798                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
3799                  */
3800                 if (task_running(rq, p)) {
3801                         if (p->prio > oldprio)
3802                                 resched_task(rq->curr);
3803                 } else if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
3804                         resched_task(rq->curr);
3805         }
3806         task_rq_unlock(rq, &flags);
3807 }
3808
3809 #endif
3810
3811 void set_user_nice(task_t *p, long nice)
3812 {
3813         unsigned long flags;
3814         prio_array_t *array;
3815         runqueue_t *rq;
3816         int old_prio, delta;
3817
3818         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3819                 return;
3820         /*
3821          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3822          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3823          */
3824         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3825         /*
3826          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3827          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3828          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3829          * not SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH:
3830          */
3831         if (has_rt_policy(p)) {
3832                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3833                 goto out_unlock;
3834         }
3835         array = p->array;
3836         if (array) {
3837                 dequeue_task(p, array);
3838                 dec_raw_weighted_load(rq, p);
3839         }
3840
3841         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3842         set_load_weight(p);
3843         old_prio = p->prio;
3844         p->prio = effective_prio(p);
3845         delta = p->prio - old_prio;
3846
3847         if (array) {
3848                 enqueue_task(p, array);
3849                 inc_raw_weighted_load(rq, p);
3850                 /*
3851                  * If the task increased its priority or is running and
3852                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3853                  */
3854                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3855                         resched_task(rq->curr);
3856         }
3857 out_unlock:
3858         task_rq_unlock(rq, &flags);
3859 }
3860 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3861
3862 /*
3863  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3864  * @p: task
3865  * @nice: nice value
3866  */
3867 int can_nice(const task_t *p, const int nice)
3868 {
3869         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3870         int nice_rlim = 20 - nice;
3871         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
3872                 capable(CAP_SYS_NICE));
3873 }
3874
3875 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3876
3877 /*
3878  * sys_nice - change the priority of the current process.
3879  * @increment: priority increment
3880  *
3881  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3882  * does similar things.
3883  */
3884 asmlinkage long sys_nice(int increment)
3885 {
3886         int retval;
3887         long nice;
3888
3889         /*
3890          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3891          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3892          * and we have a single winner.
3893          */
3894         if (increment < -40)
3895                 increment = -40;
3896         if (increment > 40)
3897                 increment = 40;
3898
3899         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
3900         if (nice < -20)
3901                 nice = -20;
3902         if (nice > 19)
3903                 nice = 19;
3904
3905         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3906                 return -EPERM;
3907
3908         retval = security_task_setnice(current, nice);
3909         if (retval)
3910                 return retval;
3911
3912         set_user_nice(current, nice);
3913         return 0;
3914 }
3915
3916 #endif
3917
3918 /**
3919  * task_prio - return the priority value of a given task.
3920  * @p: the task in question.
3921  *
3922  * This is the priority value as seen by users in /proc.
3923  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3924  * around 0, value goes from -16 to +15.
3925  */
3926 int task_prio(const task_t *p)
3927 {
3928         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3929 }
3930
3931 /**
3932  * task_nice - return the nice value of a given task.
3933  * @p: the task in question.
3934  */
3935 int task_nice(const task_t *p)
3936 {
3937         return TASK_NICE(p);
3938 }
3939 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
3940
3941 /**
3942  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3943  * @cpu: the processor in question.
3944  */
3945 int idle_cpu(int cpu)
3946 {
3947         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
3948 }
3949
3950 /**
3951  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3952  * @cpu: the processor in question.
3953  */
3954 task_t *idle_task(int cpu)
3955 {
3956         return cpu_rq(cpu)->idle;
3957 }
3958
3959 /**
3960  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3961  * @pid: the pid in question.
3962  */
3963 static inline task_t *find_process_by_pid(pid_t pid)
3964 {
3965         return pid ? find_task_by_pid(pid) : current;
3966 }
3967
3968 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
3969 static void __setscheduler(struct task_struct *p, int policy, int prio)
3970 {
3971         BUG_ON(p->array);
3972         p->policy = policy;
3973         p->rt_priority = prio;
3974         p->normal_prio = normal_prio(p);
3975         /* we are holding p->pi_lock already */
3976         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
3977         /*
3978          * SCHED_BATCH tasks are treated as perpetual CPU hogs:
3979          */
3980         if (policy == SCHED_BATCH)
3981                 p->sleep_avg = 0;
3982         set_load_weight(p);
3983 }
3984
3985 /**
3986  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of
3987  * a thread.
3988  * @p: the task in question.
3989  * @policy: new policy.
3990  * @param: structure containing the new RT priority.
3991  */
3992 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
3993                        struct sched_param *param)
3994 {
3995         int retval;
3996         int oldprio, oldpolicy = -1;
3997         prio_array_t *array;
3998         unsigned long flags;
3999         runqueue_t *rq;
4000
4001         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4002         BUG_ON(in_interrupt());
4003 recheck:
4004         /* double check policy once rq lock held */
4005         if (policy < 0)
4006                 policy = oldpolicy = p->policy;
4007         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4008                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH)
4009                 return -EINVAL;
4010         /*
4011          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4012          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL and
4013          * SCHED_BATCH is 0.
4014          */
4015         if (param->sched_priority < 0 ||
4016             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4017             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4018                 return -EINVAL;
4019         if ((policy == SCHED_NORMAL || policy == SCHED_BATCH)
4020                                         != (param->sched_priority == 0))
4021                 return -EINVAL;
4022
4023         /*
4024          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4025          */
4026         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4027                 /*
4028                  * can't change policy, except between SCHED_NORMAL
4029                  * and SCHED_BATCH:
4030                  */
4031                 if (((policy != SCHED_NORMAL && p->policy != SCHED_BATCH) &&
4032                         (policy != SCHED_BATCH && p->policy != SCHED_NORMAL)) &&
4033                                 !p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur)
4034                         return -EPERM;
4035                 /* can't increase priority */
4036                 if ((policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH) &&
4037                     param->sched_priority > p->rt_priority &&
4038                     param->sched_priority >
4039                                 p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur)
4040                         return -EPERM;
4041                 /* can't change other user's priorities */
4042                 if ((current->euid != p->euid) &&
4043                     (current->euid != p->uid))
4044                         return -EPERM;
4045         }
4046
4047         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4048         if (retval)
4049                 return retval;
4050         /*
4051          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4052          * changing the priority of the task:
4053          */
4054         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4055         /*
4056          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4057          * runqueue lock must be held.
4058          */
4059         rq = __task_rq_lock(p);
4060         /* recheck policy now with rq lock held */
4061         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4062                 policy = oldpolicy = -1;
4063                 __task_rq_unlock(rq);
4064                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4065                 goto recheck;
4066         }
4067         array = p->array;
4068         if (array)
4069                 deactivate_task(p, rq);
4070         oldprio = p->prio;
4071         __setscheduler(p, policy, param->sched_priority);
4072         if (array) {
4073                 __activate_task(p, rq);
4074                 /*
4075                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4076                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4077                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4078                  */
4079                 if (task_running(rq, p)) {
4080                         if (p->prio > oldprio)
4081                                 resched_task(rq->curr);
4082                 } else if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
4083                         resched_task(rq->curr);
4084         }
4085         __task_rq_unlock(rq);
4086         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4087
4088         rt_mutex_adjust_pi(p);
4089
4090         return 0;
4091 }
4092 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4093
4094 static int
4095 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4096 {
4097         int retval;
4098         struct sched_param lparam;
4099         struct task_struct *p;
4100
4101         if (!param || pid < 0)
4102                 return -EINVAL;
4103         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4104                 return -EFAULT;
4105         read_lock_irq(&tasklist_lock);
4106         p = find_process_by_pid(pid);
4107         if (!p) {
4108                 read_unlock_irq(&tasklist_lock);
4109                 return -ESRCH;
4110         }
4111         get_task_struct(p);
4112         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
4113         retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4114         put_task_struct(p);
4115         return retval;
4116 }
4117
4118 /**
4119  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4120  * @pid: the pid in question.
4121  * @policy: new policy.
4122  * @param: structure containing the new RT priority.
4123  */
4124 asmlinkage long sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,
4125                                        struct sched_param __user *param)
4126 {
4127         /* negative values for policy are not valid */
4128         if (policy < 0)
4129                 return -EINVAL;
4130
4131         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4132 }
4133
4134 /**
4135  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4136  * @pid: the pid in question.
4137  * @param: structure containing the new RT priority.
4138  */
4139 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4140 {
4141         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4142 }
4143
4144 /**
4145  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4146  * @pid: the pid in question.
4147  */
4148 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4149 {
4150         int retval = -EINVAL;
4151         task_t *p;
4152
4153         if (pid < 0)
4154                 goto out_nounlock;
4155
4156         retval = -ESRCH;
4157         read_lock(&tasklist_lock);
4158         p = find_process_by_pid(pid);
4159         if (p) {
4160                 retval = security_task_getscheduler(p);
4161                 if (!retval)
4162                         retval = p->policy;
4163         }
4164         read_unlock(&tasklist_lock);
4165
4166 out_nounlock:
4167         return retval;
4168 }
4169
4170 /**
4171  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4172  * @pid: the pid in question.
4173  * @param: structure containing the RT priority.
4174  */
4175 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4176 {
4177         struct sched_param lp;
4178         int retval = -EINVAL;
4179         task_t *p;
4180
4181         if (!param || pid < 0)
4182                 goto out_nounlock;
4183
4184         read_lock(&tasklist_lock);
4185         p = find_process_by_pid(pid);
4186         retval = -ESRCH;
4187         if (!p)
4188                 goto out_unlock;
4189
4190         retval = security_task_getscheduler(p);
4191         if (retval)
4192                 goto out_unlock;
4193
4194         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4195         read_unlock(&tasklist_lock);
4196
4197         /*
4198          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4199          */
4200         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4201
4202 out_nounlock:
4203         return retval;
4204
4205 out_unlock:
4206         read_unlock(&tasklist_lock);
4207         return retval;
4208 }
4209
4210 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4211 {
4212         task_t *p;
4213         int retval;
4214         cpumask_t cpus_allowed;
4215
4216         lock_cpu_hotplug();
4217         read_lock(&tasklist_lock);
4218
4219         p = find_process_by_pid(pid);
4220         if (!p) {
4221                 read_unlock(&tasklist_lock);
4222                 unlock_cpu_hotplug();
4223                 return -ESRCH;
4224         }
4225
4226         /*
4227          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4228          * tasklist_lock held.  We will bump the task_struct's
4229          * usage count and then drop tasklist_lock.
4230          */
4231         get_task_struct(p);
4232         read_unlock(&tasklist_lock);
4233
4234         retval = -EPERM;
4235         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4236                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4237                 goto out_unlock;
4238
4239         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4240         if (retval)
4241                 goto out_unlock;
4242
4243         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4244         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4245         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4246
4247 out_unlock:
4248         put_task_struct(p);
4249         unlock_cpu_hotplug();
4250         return retval;
4251 }
4252
4253 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4254                              cpumask_t *new_mask)
4255 {
4256         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4257                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4258         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4259                 len = sizeof(cpumask_t);
4260         }
4261         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4262 }
4263
4264 /**
4265  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4266  * @pid: pid of the process
4267  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4268  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4269  */
4270 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4271                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4272 {
4273         cpumask_t new_mask;
4274         int retval;
4275
4276         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4277         if (retval)
4278                 return retval;
4279
4280         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4281 }
4282
4283 /*
4284  * Represents all cpu's present in the system
4285  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4286  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4287  * method, such as ACPI for e.g.
4288  */
4289
4290 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4291 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4292
4293 #ifndef CONFIG_SMP
4294 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4295 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4296 #endif
4297
4298 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4299 {
4300         int retval;
4301         task_t *p;
4302
4303         lock_cpu_hotplug();
4304         read_lock(&tasklist_lock);
4305
4306         retval = -ESRCH;
4307         p = find_process_by_pid(pid);
4308         if (!p)
4309                 goto out_unlock;
4310
4311         retval = security_task_getscheduler(p);
4312         if (retval)
4313                 goto out_unlock;
4314
4315         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4316
4317 out_unlock:
4318         read_unlock(&tasklist_lock);
4319         unlock_cpu_hotplug();
4320         if (retval)
4321                 return retval;
4322
4323         return 0;
4324 }
4325
4326 /**
4327  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4328  * @pid: pid of the process
4329  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4330  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4331  */
4332 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4333                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4334 {
4335         int ret;
4336         cpumask_t mask;
4337
4338         if (len < sizeof(cpumask_t))
4339                 return -EINVAL;
4340
4341         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4342         if (ret < 0)
4343                 return ret;
4344
4345         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4346                 return -EFAULT;
4347
4348         return sizeof(cpumask_t);
4349 }
4350
4351 /**
4352  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4353  *
4354  * this function yields the current CPU by moving the calling thread
4355  * to the expired array. If there are no other threads running on this
4356  * CPU then this function will return.
4357  */
4358 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4359 {
4360         runqueue_t *rq = this_rq_lock();
4361         prio_array_t *array = current->array;
4362         prio_array_t *target = rq->expired;
4363
4364         schedstat_inc(rq, yld_cnt);
4365         /*
4366          * We implement yielding by moving the task into the expired
4367          * queue.
4368          *
4369          * (special rule: RT tasks will just roundrobin in the active
4370          *  array.)
4371          */
4372         if (rt_task(current))
4373                 target = rq->active;
4374
4375         if (array->nr_active == 1) {
4376                 schedstat_inc(rq, yld_act_empty);
4377                 if (!rq->expired->nr_active)
4378                         schedstat_inc(rq, yld_both_empty);
4379         } else if (!rq->expired->nr_active)
4380                 schedstat_inc(rq, yld_exp_empty);
4381
4382         if (array != target) {
4383                 dequeue_task(current, array);
4384                 enqueue_task(current, target);
4385         } else
4386                 /*
4387                  * requeue_task is cheaper so perform that if possible.
4388                  */
4389                 requeue_task(current, array);
4390
4391         /*
4392          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4393          * no need to preempt or enable interrupts:
4394          */
4395         __release(rq->lock);
4396         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4397         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4398         preempt_enable_no_resched();
4399
4400         schedule();
4401
4402         return 0;
4403 }
4404
4405 static inline int __resched_legal(void)
4406 {
4407         if (unlikely(preempt_count()))
4408                 return 0;
4409         if (unlikely(system_state != SYSTEM_RUNNING))
4410                 return 0;
4411         return 1;
4412 }
4413
4414 static void __cond_resched(void)
4415 {
4416 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4417         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4418 #endif
4419         /*
4420          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4421          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4422          * cond_resched() call.
4423          */
4424         do {
4425                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4426                 schedule();
4427                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4428         } while (need_resched());
4429 }
4430
4431 int __sched cond_resched(void)
4432 {
4433         if (need_resched() && __resched_legal()) {
4434                 __cond_resched();
4435                 return 1;
4436         }
4437         return 0;
4438 }
4439 EXPORT_SYMBOL(cond_resched);
4440
4441 /*
4442  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4443  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4444  *
4445  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT.  We do strange low-level
4446  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4447  * spin_unlock(), once by hand).
4448  */
4449 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4450 {
4451         int ret = 0;
4452
4453         if (need_lockbreak(lock)) {
4454                 spin_unlock(lock);
4455                 cpu_relax();
4456                 ret = 1;
4457                 spin_lock(lock);
4458         }
4459         if (need_resched() && __resched_legal()) {
4460                 spin_release(&lock->dep_map, 1, _THIS_IP_);
4461                 _raw_spin_unlock(lock);
4462                 preempt_enable_no_resched();
4463                 __cond_resched();
4464                 ret = 1;
4465                 spin_lock(lock);
4466         }
4467         return ret;
4468 }
4469 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4470
4471 int __sched cond_resched_softirq(void)
4472 {
4473         BUG_ON(!in_softirq());
4474
4475         if (need_resched() && __resched_legal()) {
4476                 raw_local_irq_disable();
4477                 _local_bh_enable();
4478                 raw_local_irq_enable();
4479                 __cond_resched();
4480                 local_bh_disable();
4481                 return 1;
4482         }
4483         return 0;
4484 }
4485 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4486
4487 /**
4488  * yield - yield the current processor to other threads.
4489  *
4490  * this is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4491  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4492  */
4493 void __sched yield(void)
4494 {
4495         set_current_state(TASK_RUNNING);
4496         sys_sched_yield();
4497 }
4498
4499 EXPORT_SYMBOL(yield);
4500
4501 /*
4502  * This task is about to go to sleep on IO.  Increment rq->nr_iowait so
4503  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4504  *
4505  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4506  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4507  */
4508 void __sched io_schedule(void)
4509 {
4510         struct runqueue *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4511
4512         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4513         schedule();
4514         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4515 }
4516
4517 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4518
4519 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4520 {
4521         struct runqueue *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4522         long ret;
4523
4524         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4525         ret = schedule_timeout(timeout);
4526         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4527         return ret;
4528 }
4529
4530 /**
4531  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4532  * @policy: scheduling class.
4533  *
4534  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4535  * by a given scheduling class.
4536  */
4537 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
4538 {
4539         int ret = -EINVAL;
4540
4541         switch (policy) {
4542         case SCHED_FIFO:
4543         case SCHED_RR:
4544                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4545                 break;
4546         case SCHED_NORMAL:
4547         case SCHED_BATCH:
4548                 ret = 0;
4549                 break;
4550         }
4551         return ret;
4552 }
4553
4554 /**
4555  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4556  * @policy: scheduling class.
4557  *
4558  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4559  * by a given scheduling class.
4560  */
4561 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
4562 {
4563         int ret = -EINVAL;
4564
4565         switch (policy) {
4566         case SCHED_FIFO:
4567         case SCHED_RR:
4568                 ret = 1;
4569                 break;
4570         case SCHED_NORMAL:
4571         case SCHED_BATCH:
4572                 ret = 0;
4573         }
4574         return ret;
4575 }
4576
4577 /**
4578  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4579  * @pid: pid of the process.
4580  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4581  *
4582  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4583  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4584  */
4585 asmlinkage
4586 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
4587 {
4588         int retval = -EINVAL;
4589         struct timespec t;
4590         task_t *p;
4591
4592         if (pid < 0)
4593                 goto out_nounlock;
4594
4595         retval = -ESRCH;
4596         read_lock(&tasklist_lock);
4597         p = find_process_by_pid(pid);
4598         if (!p)
4599                 goto out_unlock;
4600
4601         retval = security_task_getscheduler(p);
4602         if (retval)
4603                 goto out_unlock;
4604
4605         jiffies_to_timespec(p->policy == SCHED_FIFO ?
4606                                 0 : task_timeslice(p), &t);
4607         read_unlock(&tasklist_lock);
4608         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4609 out_nounlock:
4610         return retval;
4611 out_unlock:
4612         read_unlock(&tasklist_lock);
4613         return retval;
4614 }
4615
4616 static inline struct task_struct *eldest_child(struct task_struct *p)
4617 {
4618         if (list_empty(&p->children)) return NULL;
4619         return list_entry(p->children.next,struct task_struct,sibling);
4620 }
4621
4622 static inline struct task_struct *older_sibling(struct task_struct *p)
4623 {
4624         if (p->sibling.prev==&p->parent->children) return NULL;
4625         return list_entry(p->sibling.prev,struct task_struct,sibling);
4626 }
4627
4628 static inline struct task_struct *younger_sibling(struct task_struct *p)
4629 {
4630         if (p->sibling.next==&p->parent->children) return NULL;
4631         return list_entry(p->sibling.next,struct task_struct,sibling);
4632 }
4633
4634 static void show_task(task_t *p)
4635 {
4636         task_t *relative;
4637         unsigned state;
4638         unsigned long free = 0;
4639         static const char *stat_nam[] = { "R", "S", "D", "T", "t", "Z", "X" };
4640
4641         printk("%-13.13s ", p->comm);
4642         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4643         if (state < ARRAY_SIZE(stat_nam))
4644                 printk(stat_nam[state]);
4645         else
4646                 printk("?");
4647 #if (BITS_PER_LONG == 32)
4648         if (state == TASK_RUNNING)
4649                 printk(" running ");
4650         else
4651                 printk(" %08lX ", thread_saved_pc(p));
4652 #else
4653         if (state == TASK_RUNNING)
4654                 printk("  running task   ");
4655         else
4656                 printk(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
4657 #endif
4658 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4659         {
4660                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
4661                 while (!*n)
4662                         n++;
4663                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
4664         }
4665 #endif
4666         printk("%5lu %5d %6d ", free, p->pid, p->parent->pid);
4667         if ((relative = eldest_child(p)))
4668                 printk("%5d ", relative->pid);
4669         else
4670                 printk("      ");
4671         if ((relative = younger_sibling(p)))
4672                 printk("%7d", relative->pid);
4673         else
4674                 printk("       ");
4675         if ((relative = older_sibling(p)))
4676                 printk(" %5d", relative->pid);
4677         else
4678                 printk("      ");
4679         if (!p->mm)
4680                 printk(" (L-TLB)\n");
4681         else
4682                 printk(" (NOTLB)\n");
4683
4684         if (state != TASK_RUNNING)
4685                 show_stack(p, NULL);
4686 }
4687
4688 void show_state(void)
4689 {
4690         task_t *g, *p;
4691
4692 #if (BITS_PER_LONG == 32)
4693         printk("\n"
4694                "                                               sibling\n");
4695         printk("  task             PC      pid father child younger older\n");
4696 #else
4697         printk("\n"
4698                "                                                       sibling\n");
4699         printk("  task                 PC          pid father child younger older\n");
4700 #endif
4701         read_lock(&tasklist_lock);
4702         do_each_thread(g, p) {
4703                 /*
4704                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4705                  * console might take alot of time:
4706                  */
4707                 touch_nmi_watchdog();
4708                 show_task(p);
4709         } while_each_thread(g, p);
4710
4711         read_unlock(&tasklist_lock);
4712         debug_show_all_locks();
4713 }
4714
4715 /**
4716  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4717  * @idle: task in question
4718  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4719  *
4720  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4721  * flag, to make booting more robust.
4722  */
4723 void __devinit init_idle(task_t *idle, int cpu)
4724 {
4725         runqueue_t *rq = cpu_rq(cpu);
4726         unsigned long flags;
4727
4728         idle->timestamp = sched_clock();
4729         idle->sleep_avg = 0;
4730         idle->array = NULL;
4731         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
4732         idle->state = TASK_RUNNING;
4733         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
4734         set_task_cpu(idle, cpu);
4735
4736         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4737         rq->curr = rq->idle = idle;
4738 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
4739         idle->oncpu = 1;
4740 #endif
4741         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4742
4743         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4744 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
4745         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
4746 #else
4747         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4748 #endif
4749 }
4750
4751 /*
4752  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
4753  * indicates which cpus entered this state. This is used
4754  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
4755  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
4756  * always be CPU_MASK_NONE.
4757  */
4758 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
4759
4760 #ifdef CONFIG_SMP
4761 /*
4762  * This is how migration works:
4763  *
4764  * 1) we queue a migration_req_t structure in the source CPU's
4765  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
4766  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
4767  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
4768  *    thread off the CPU)
4769  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
4770  *    task is still in the wrong runqueue.
4771  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4772  *    it and puts it into the right queue.
4773  * 6) migration thread up()s the semaphore.
4774  * 7) we wake up and the migration is done.
4775  */
4776
4777 /*
4778  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4779  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4780  * is removed from the allowed bitmask.
4781  *
4782  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4783  * task must not exit() & deallocate itself prematurely.  The
4784  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4785  */
4786 int set_cpus_allowed(task_t *p, cpumask_t new_mask)
4787 {
4788         unsigned long flags;
4789         int ret = 0;
4790         migration_req_t req;
4791         runqueue_t *rq;
4792
4793         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4794         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
4795                 ret = -EINVAL;
4796                 goto out;
4797         }
4798
4799         p->cpus_allowed = new_mask;
4800         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4801         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
4802                 goto out;
4803
4804         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
4805                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4806                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4807                 wake_up_process(rq->migration_thread);
4808                 wait_for_completion(&req.done);
4809                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4810                 return 0;
4811         }
4812 out:
4813         task_rq_unlock(rq, &flags);
4814         return ret;
4815 }
4816
4817 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
4818
4819 /*
4820  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu.  We're doing
4821  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4822  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4823  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4824  *
4825  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4826  * as the task is no longer on this CPU.
4827  *
4828  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4829  */
4830 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4831 {
4832         runqueue_t *rq_dest, *rq_src;
4833         int ret = 0;
4834
4835         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
4836                 return ret;
4837
4838         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4839         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4840
4841         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4842         /* Already moved. */
4843         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4844                 goto out;
4845         /* Affinity changed (again). */
4846         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
4847                 goto out;
4848
4849         set_task_cpu(p, dest_cpu);
4850         if (p->array) {
4851                 /*
4852                  * Sync timestamp with rq_dest's before activating.
4853                  * The same thing could be achieved by doing this step
4854                  * afterwards, and pretending it was a local activate.
4855                  * This way is cleaner and logically correct.
4856                  */
4857                 p->timestamp = p->timestamp - rq_src->timestamp_last_tick
4858                                 + rq_dest->timestamp_last_tick;
4859                 deactivate_task(p, rq_src);
4860                 activate_task(p, rq_dest, 0);
4861                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq_dest))
4862                         resched_task(rq_dest->curr);
4863         }
4864         ret = 1;
4865 out:
4866         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4867         return ret;
4868 }
4869
4870 /*
4871  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
4872  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
4873  * another runqueue.
4874  */
4875 static int migration_thread(void *data)
4876 {
4877         runqueue_t *rq;
4878         int cpu = (long)data;
4879
4880         rq = cpu_rq(cpu);
4881         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
4882
4883         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4884         while (!kthread_should_stop()) {
4885                 struct list_head *head;
4886                 migration_req_t *req;
4887
4888                 try_to_freeze();
4889
4890                 spin_lock_irq(&rq->lock);
4891
4892                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
4893                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
4894                         goto wait_to_die;
4895                 }
4896
4897                 if (rq->active_balance) {
4898                         active_load_balance(rq, cpu);
4899                         rq->active_balance = 0;
4900                 }
4901
4902                 head = &rq->migration_queue;
4903
4904                 if (list_empty(head)) {
4905                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
4906                         schedule();
4907                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4908                         continue;
4909                 }
4910                 req = list_entry(head->next, migration_req_t, list);
4911                 list_del_init(head->next);
4912
4913                 spin_unlock(&rq->lock);
4914                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
4915                 local_irq_enable();
4916
4917                 complete(&req->done);
4918         }
4919         __set_current_state(TASK_RUNNING);
4920         return 0;
4921
4922 wait_to_die:
4923         /* Wait for kthread_stop */
4924         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4925         while (!kthread_should_stop()) {
4926                 schedule();
4927                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4928         }
4929         __set_current_state(TASK_RUNNING);
4930         return 0;
4931 }
4932
4933 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4934 /* Figure out where task on dead CPU should go, use force if neccessary. */
4935 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *tsk)
4936 {
4937         runqueue_t *rq;
4938         unsigned long flags;
4939         int dest_cpu;
4940         cpumask_t mask;
4941
4942 restart:
4943         /* On same node? */
4944         mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
4945         cpus_and(mask, mask, tsk->cpus_allowed);
4946         dest_cpu = any_online_cpu(mask);
4947
4948         /* On any allowed CPU? */
4949         if (dest_cpu == NR_CPUS)
4950                 dest_cpu = any_online_cpu(tsk->cpus_allowed);
4951
4952         /* No more Mr. Nice Guy. */
4953         if (dest_cpu == NR_CPUS) {
4954                 rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
4955                 cpus_setall(tsk->cpus_allowed);
4956                 dest_cpu = any_online_cpu(tsk->cpus_allowed);
4957                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4958
4959                 /*
4960                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
4961                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
4962                  * leave kernel.
4963                  */
4964                 if (tsk->mm && printk_ratelimit())
4965                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
4966                                "longer affine to cpu%d\n",
4967                                tsk->pid, tsk->comm, dead_cpu);
4968         }
4969         if (!__migrate_task(tsk, dead_cpu, dest_cpu))
4970                 goto restart;
4971 }
4972
4973 /*
4974  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
4975  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
4976  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
4977  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
4978  * to keep the global sum constant after CPU-down:
4979  */
4980 static void migrate_nr_uninterruptible(runqueue_t *rq_src)
4981 {
4982         runqueue_t *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
4983         unsigned long flags;
4984
4985         local_irq_save(flags);
4986         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4987         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
4988         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
4989         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
4990         local_irq_restore(flags);
4991 }
4992
4993 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
4994 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
4995 {
4996         struct task_struct *tsk, *t;
4997
4998         write_lock_irq(&tasklist_lock);
4999
5000         do_each_thread(t, tsk) {
5001                 if (tsk == current)
5002                         continue;
5003
5004                 if (task_cpu(tsk) == src_cpu)
5005                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, tsk);
5006         } while_each_thread(t, tsk);
5007
5008         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
5009 }
5010
5011 /* Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5012  * It does so by boosting its priority to highest possible and adding it to
5013  * the _front_ of runqueue. Used by CPU offline code.
5014  */
5015 void sched_idle_next(void)
5016 {
5017         int cpu = smp_processor_id();
5018         runqueue_t *rq = this_rq();
5019         struct task_struct *p = rq->idle;
5020         unsigned long flags;
5021
5022         /* cpu has to be offline */
5023         BUG_ON(cpu_online(cpu));
5024
5025         /* Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5026          * and interrupts disabled on current cpu.
5027          */
5028         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5029
5030         __setscheduler(p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5031         /* Add idle task to _front_ of it's priority queue */
5032         __activate_idle_task(p, rq);
5033
5034         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5035 }
5036
5037 /* Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5038  * offline.
5039  */
5040 void idle_task_exit(void)
5041 {
5042         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5043
5044         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5045
5046         if (mm != &init_mm)
5047                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5048         mmdrop(mm);
5049 }
5050
5051 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, task_t *tsk)
5052 {
5053         struct runqueue *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5054
5055         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5056         BUG_ON(tsk->exit_state != EXIT_ZOMBIE && tsk->exit_state != EXIT_DEAD);
5057
5058         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5059         BUG_ON(tsk->flags & PF_DEAD);
5060
5061         get_task_struct(tsk);
5062
5063         /*
5064          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5065          * that's OK.  No task can be added to this CPU, so iteration is
5066          * fine.
5067          */
5068         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5069         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, tsk);
5070         spin_lock_irq(&rq->lock);
5071
5072         put_task_struct(tsk);
5073 }
5074
5075 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5076 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5077 {
5078         unsigned arr, i;
5079         struct runqueue *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5080
5081         for (arr = 0; arr < 2; arr++) {
5082                 for (i = 0; i < MAX_PRIO; i++) {
5083                         struct list_head *list = &rq->arrays[arr].queue[i];
5084                         while (!list_empty(list))
5085                                 migrate_dead(dead_cpu,
5086                                              list_entry(list->next, task_t,
5087                                                         run_list));
5088                 }
5089         }
5090 }
5091 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5092
5093 /*
5094  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5095  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5096  */
5097 static int __cpuinit migration_call(struct notifier_block *nfb,
5098                         unsigned long action,
5099                         void *hcpu)
5100 {
5101         int cpu = (long)hcpu;
5102         struct task_struct *p;
5103         struct runqueue *rq;
5104         unsigned long flags;
5105
5106         switch (action) {
5107         case CPU_UP_PREPARE:
5108                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d",cpu);
5109                 if (IS_ERR(p))
5110                         return NOTIFY_BAD;
5111                 p->flags |= PF_NOFREEZE;
5112                 kthread_bind(p, cpu);
5113                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5114                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5115                 __setscheduler(p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5116                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5117                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5118                 break;
5119         case CPU_ONLINE:
5120                 /* Strictly unneccessary, as first user will wake it. */
5121                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5122                 break;
5123 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5124         case CPU_UP_CANCELED:
5125                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5126                         break;
5127                 /* Unbind it from offline cpu so it can run.  Fall thru. */
5128                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5129                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5130                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5131                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5132                 break;
5133         case CPU_DEAD:
5134                 migrate_live_tasks(cpu);
5135                 rq = cpu_rq(cpu);
5136                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5137                 rq->migration_thread = NULL;
5138                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5139                 rq = task_rq_lock(rq->idle, &flags);
5140                 deactivate_task(rq->idle, rq);
5141                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5142                 __setscheduler(rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5143                 migrate_dead_tasks(cpu);
5144                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5145                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5146                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5147
5148                 /* No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5149                  * they didn't do lock_cpu_hotplug().  Just wake up
5150                  * the requestors. */
5151                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5152                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5153                         migration_req_t *req;
5154                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5155                                          migration_req_t, list);
5156                         list_del_init(&req->list);
5157                         complete(&req->done);
5158                 }
5159                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5160                 break;
5161 #endif
5162         }
5163         return NOTIFY_OK;
5164 }
5165
5166 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5167  * happens before everything else.
5168  */
5169 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5170         .notifier_call = migration_call,
5171         .priority = 10
5172 };
5173
5174 int __init migration_init(void)
5175 {
5176         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5177         /* Start one for boot CPU. */
5178         migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5179         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5180         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5181         return 0;
5182 }
5183 #endif
5184
5185 #ifdef CONFIG_SMP
5186 #undef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5187 #ifdef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5188 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5189 {
5190         int level = 0;
5191
5192         if (!sd) {
5193                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5194                 return;
5195         }
5196
5197         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5198
5199         do {
5200                 int i;
5201                 char str[NR_CPUS];
5202                 struct sched_group *group = sd->groups;
5203                 cpumask_t groupmask;
5204
5205                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5206                 cpus_clear(groupmask);
5207
5208                 printk(KERN_DEBUG);
5209                 for (i = 0; i < level + 1; i++)
5210                         printk(" ");
5211                 printk("domain %d: ", level);
5212
5213                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5214                         printk("does not load-balance\n");
5215                         if (sd->parent)
5216                                 printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain has parent");
5217                         break;
5218                 }
5219
5220                 printk("span %s\n", str);
5221
5222                 if (!cpu_isset(cpu, sd->span))
5223                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain CPU%d\n", cpu);
5224                 if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask))
5225                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain CPU%d\n", cpu);
5226
5227                 printk(KERN_DEBUG);
5228                 for (i = 0; i < level + 2; i++)
5229                         printk(" ");
5230                 printk("groups:");
5231                 do {
5232                         if (!group) {
5233                                 printk("\n");
5234                                 printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5235                                 break;
5236                         }
5237
5238                         if (!group->cpu_power) {
5239                                 printk("\n");
5240                                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not set\n");
5241                         }
5242
5243                         if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5244                                 printk("\n");
5245                                 printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5246                         }
5247
5248                         if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5249                                 printk("\n");
5250                                 printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5251                         }
5252
5253                         cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5254
5255                         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5256                         printk(" %s", str);
5257
5258                         group = group->next;
5259                 } while (group != sd->groups);
5260                 printk("\n");
5261
5262                 if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5263                         printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5264
5265                 level++;
5266                 sd = sd->parent;
5267
5268                 if (sd) {
5269                         if (!cpus_subset(groupmask, sd->span))
5270                                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset of domain->span\n");
5271                 }
5272
5273         } while (sd);
5274 }
5275 #else
5276 #define sched_domain_debug(sd, cpu) {}
5277 #endif
5278
5279 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5280 {
5281         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
5282                 return 1;
5283
5284         /* Following flags need at least 2 groups */
5285         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5286                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5287                          SD_BALANCE_FORK |
5288                          SD_BALANCE_EXEC)) {
5289                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5290                         return 0;
5291         }
5292
5293         /* Following flags don't use groups */
5294         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
5295                          SD_WAKE_AFFINE |
5296                          SD_WAKE_BALANCE))
5297                 return 0;
5298
5299         return 1;
5300 }
5301
5302 static int sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd,
5303                                                 struct sched_domain *parent)
5304 {
5305         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5306
5307         if (sd_degenerate(parent))
5308                 return 1;
5309
5310         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
5311                 return 0;
5312
5313         /* Does parent contain flags not in child? */
5314         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
5315         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
5316                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
5317         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5318         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5319                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5320                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5321                                 SD_BALANCE_FORK |
5322                                 SD_BALANCE_EXEC);
5323         }
5324         if (~cflags & pflags)
5325                 return 0;
5326
5327         return 1;
5328 }
5329
5330 /*
5331  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain.  Callers must
5332  * hold the hotplug lock.
5333  */
5334 static void cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5335 {
5336         runqueue_t *rq = cpu_rq(cpu);
5337         struct sched_domain *tmp;
5338
5339         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5340         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
5341                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5342                 if (!parent)
5343                         break;
5344                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent))
5345                         tmp->parent = parent->parent;
5346         }
5347
5348         if (sd && sd_degenerate(sd))
5349                 sd = sd->parent;
5350
5351         sched_domain_debug(sd, cpu);
5352
5353         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5354 }
5355
5356 /* cpus with isolated domains */
5357 static cpumask_t __devinitdata cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
5358
5359 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5360 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5361 {
5362         int ints[NR_CPUS], i;
5363
5364         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5365         cpus_clear(cpu_isolated_map);
5366         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
5367                 if (ints[i] < NR_CPUS)
5368                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
5369         return 1;
5370 }
5371
5372 __setup ("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5373
5374 /*
5375  * init_sched_build_groups takes an array of groups, the cpumask we wish
5376  * to span, and a pointer to a function which identifies what group a CPU
5377  * belongs to. The return value of group_fn must be a valid index into the
5378  * groups[] array, and must be >= 0 and < NR_CPUS (due to the fact that we
5379  * keep track of groups covered with a cpumask_t).
5380  *
5381  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
5382  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5383  * and ->cpu_power to 0.
5384  */
5385 static void init_sched_build_groups(struct sched_group groups[], cpumask_t span,
5386                                     int (*group_fn)(int cpu))
5387 {
5388         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5389         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
5390         int i;
5391
5392         for_each_cpu_mask(i, span) {
5393                 int group = group_fn(i);
5394                 struct sched_group *sg = &groups[group];
5395                 int j;
5396
5397                 if (cpu_isset(i, covered))
5398                         continue;
5399
5400                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
5401                 sg->cpu_power = 0;
5402
5403                 for_each_cpu_mask(j, span) {
5404                         if (group_fn(j) != group)
5405                                 continue;
5406
5407                         cpu_set(j, covered);
5408                         cpu_set(j, sg->cpumask);
5409                 }
5410                 if (!first)
5411                         first = sg;
5412                 if (last)
5413                         last->next = sg;
5414                 last = sg;
5415         }
5416         last->next = first;
5417 }
5418
5419 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
5420
5421 /*
5422  * Self-tuning task migration cost measurement between source and target CPUs.
5423  *
5424  * This is done by measuring the cost of manipulating buffers of varying
5425  * sizes. For a given buffer-size here are the steps that are taken:
5426  *
5427  * 1) the source CPU reads+dirties a shared buffer
5428  * 2) the target CPU reads+dirties the same shared buffer
5429  *
5430  * We measure how long they take, in the following 4 scenarios:
5431  *
5432  *  - source: CPU1, target: CPU2 | cost1
5433  *  - source: CPU2, target: CPU1 | cost2
5434  *  - source: CPU1, target: CPU1 | cost3
5435  *  - source: CPU2, target: CPU2 | cost4
5436  *
5437  * We then calculate the cost3+cost4-cost1-cost2 difference - this is
5438  * the cost of migration.
5439  *
5440  * We then start off from a small buffer-size and iterate up to larger
5441  * buffer sizes, in 5% steps - measuring each buffer-size separately, and
5442  * doing a maximum search for the cost. (The maximum cost for a migration
5443  * normally occurs when the working set size is around the effective cache
5444  * size.)
5445  */
5446 #define SEARCH_SCOPE            2
5447 #define MIN_CACHE_SIZE          (64*1024U)
5448 #define DEFAULT_CACHE_SIZE      (5*1024*1024U)
5449 #define ITERATIONS              1
5450 #define SIZE_THRESH             130
5451 #define COST_THRESH             130
5452
5453 /*
5454  * The migration cost is a function of 'domain distance'. Domain
5455  * distance is the number of steps a CPU has to iterate down its
5456  * domain tree to share a domain with the other CPU. The farther
5457  * two CPUs are from each other, the larger the distance gets.
5458  *
5459  * Note that we use the distance only to cache measurement results,
5460  * the distance value is not used numerically otherwise. When two
5461  * CPUs have the same distance it is assumed that the migration
5462  * cost is the same. (this is a simplification but quite practical)
5463  */
5464 #define MAX_DOMAIN_DISTANCE 32
5465
5466 static unsigned long long migration_cost[MAX_DOMAIN_DISTANCE] =
5467                 { [ 0 ... MAX_DOMAIN_DISTANCE-1 ] =
5468 /*
5469  * Architectures may override the migration cost and thus avoid
5470  * boot-time calibration. Unit is nanoseconds. Mostly useful for
5471  * virtualized hardware:
5472  */
5473 #ifdef CONFIG_DEFAULT_MIGRATION_COST
5474                         CONFIG_DEFAULT_MIGRATION_COST
5475 #else
5476                         -1LL
5477 #endif
5478 };
5479
5480 /*
5481  * Allow override of migration cost - in units of microseconds.
5482  * E.g. migration_cost=1000,2000,3000 will set up a level-1 cost
5483  * of 1 msec, level-2 cost of 2 msecs and level3 cost of 3 msecs:
5484  */
5485 static int __init migration_cost_setup(char *str)
5486 {
5487         int ints[MAX_DOMAIN_DISTANCE+1], i;
5488
5489         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5490
5491         printk("#ints: %d\n", ints[0]);
5492         for (i = 1; i <= ints[0]; i++) {
5493                 migration_cost[i-1] = (unsigned long long)ints[i]*1000;
5494                 printk("migration_cost[%d]: %Ld\n", i-1, migration_cost[i-1]);
5495         }
5496         return 1;
5497 }
5498
5499 __setup ("migration_cost=", migration_cost_setup);
5500
5501 /*
5502  * Global multiplier (divisor) for migration-cutoff values,
5503  * in percentiles. E.g. use a value of 150 to get 1.5 times
5504  * longer cache-hot cutoff times.
5505  *
5506  * (We scale it from 100 to 128 to long long handling easier.)
5507  */
5508
5509 #define MIGRATION_FACTOR_SCALE 128
5510
5511 static unsigned int migration_factor = MIGRATION_FACTOR_SCALE;
5512
5513 static int __init setup_migration_factor(char *str)
5514 {
5515         get_option(&str, &migration_factor);
5516         migration_factor = migration_factor * MIGRATION_FACTOR_SCALE / 100;
5517         return 1;
5518 }
5519
5520 __setup("migration_factor=", setup_migration_factor);
5521
5522 /*
5523  * Estimated distance of two CPUs, measured via the number of domains
5524  * we have to pass for the two CPUs to be in the same span:
5525  */
5526 static unsigned long domain_distance(int cpu1, int cpu2)
5527 {
5528         unsigned long distance = 0;
5529         struct sched_domain *sd;
5530
5531         for_each_domain(cpu1, sd) {
5532                 WARN_ON(!cpu_isset(cpu1, sd->span));
5533                 if (cpu_isset(cpu2, sd->span))
5534                         return distance;
5535                 distance++;
5536         }
5537         if (distance >= MAX_DOMAIN_DISTANCE) {
5538                 WARN_ON(1);
5539                 distance = MAX_DOMAIN_DISTANCE-1;
5540         }
5541
5542         return distance;
5543 }
5544
5545 static unsigned int migration_debug;
5546
5547 static int __init setup_migration_debug(char *str)
5548 {
5549         get_option(&str, &migration_debug);
5550         return 1;
5551 }
5552
5553 __setup("migration_debug=", setup_migration_debug);
5554
5555 /*
5556  * Maximum cache-size that the scheduler should try to measure.
5557  * Architectures with larger caches should tune this up during
5558  * bootup. Gets used in the domain-setup code (i.e. during SMP
5559  * bootup).
5560  */
5561 unsigned int max_cache_size;
5562
5563 static int __init setup_max_cache_size(char *str)
5564 {
5565         get_option(&str, &max_cache_size);
5566         return 1;
5567 }
5568
5569 __setup("max_cache_size=", setup_max_cache_size);
5570
5571 /*
5572  * Dirty a big buffer in a hard-to-predict (for the L2 cache) way. This
5573  * is the operation that is timed, so we try to generate unpredictable
5574  * cachemisses that still end up filling the L2 cache:
5575  */
5576 static void touch_cache(void *__cache, unsigned long __size)
5577 {
5578         unsigned long size = __size/sizeof(long), chunk1 = size/3,
5579                         chunk2 = 2*size/3;
5580         unsigned long *cache = __cache;
5581         int i;
5582
5583         for (i = 0; i < size/6; i += 8) {
5584                 switch (i % 6) {
5585                         case 0: cache[i]++;
5586                         case 1: cache[size-1-i]++;
5587                         case 2: cache[chunk1-i]++;
5588                         case 3: cache[chunk1+i]++;
5589                         case 4: cache[chunk2-i]++;
5590                         case 5: cache[chunk2+i]++;
5591                 }
5592         }
5593 }
5594
5595 /*
5596  * Measure the cache-cost of one task migration. Returns in units of nsec.
5597  */
5598 static unsigned long long measure_one(void *cache, unsigned long size,
5599                                       int source, int target)
5600 {
5601         cpumask_t mask, saved_mask;
5602         unsigned long long t0, t1, t2, t3, cost;
5603
5604         saved_mask = current->cpus_allowed;
5605
5606         /*
5607          * Flush source caches to RAM and invalidate them:
5608          */
5609         sched_cacheflush();
5610
5611         /*
5612          * Migrate to the source CPU:
5613          */
5614         mask = cpumask_of_cpu(source);
5615         set_cpus_allowed(current, mask);
5616         WARN_ON(smp_processor_id() != source);
5617
5618         /*
5619          * Dirty the working set:
5620          */
5621         t0 = sched_clock();
5622         touch_cache(cache, size);
5623         t1 = sched_clock();
5624
5625         /*
5626          * Migrate to the target CPU, dirty the L2 cache and access
5627          * the shared buffer. (which represents the working set
5628          * of a migrated task.)
5629          */
5630         mask = cpumask_of_cpu(target);
5631         set_cpus_allowed(current, mask);
5632         WARN_ON(smp_processor_id() != target);
5633
5634         t2 = sched_clock();
5635         touch_cache(cache, size);
5636         t3 = sched_clock();
5637
5638         cost = t1-t0 + t3-t2;
5639
5640         if (migration_debug >= 2)
5641                 printk("[%d->%d]: %8Ld %8Ld %8Ld => %10Ld.\n",
5642                         source, target, t1-t0, t1-t0, t3-t2, cost);
5643         /*
5644          * Flush target caches to RAM and invalidate them:
5645          */
5646         sched_cacheflush();
5647
5648         set_cpus_allowed(current, saved_mask);
5649
5650         return cost;
5651 }
5652
5653 /*
5654  * Measure a series of task migrations and return the average
5655  * result. Since this code runs early during bootup the system
5656  * is 'undisturbed' and the average latency makes sense.
5657  *
5658  * The algorithm in essence auto-detects the relevant cache-size,
5659  * so it will properly detect different cachesizes for different
5660  * cache-hierarchies, depending on how the CPUs are connected.
5661  *
5662  * Architectures can prime the upper limit of the search range via
5663  * max_cache_size, otherwise the search range defaults to 20MB...64K.
5664  */
5665 static unsigned long long
5666 measure_cost(int cpu1, int cpu2, void *cache, unsigned int size)
5667 {
5668         unsigned long long cost1, cost2;
5669         int i;
5670
5671         /*
5672          * Measure the migration cost of 'size' bytes, over an
5673          * average of 10 runs:
5674          *
5675          * (We perturb the cache size by a small (0..4k)
5676          *  value to compensate size/alignment related artifacts.
5677          *  We also subtract the cost of the operation done on
5678          *  the same CPU.)
5679          */
5680         cost1 = 0;
5681
5682         /*
5683          * dry run, to make sure we start off cache-cold on cpu1,
5684          * and to get any vmalloc pagefaults in advance:
5685          */
5686         measure_one(cache, size, cpu1, cpu2);
5687         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
5688                 cost1 += measure_one(cache, size - i*1024, cpu1, cpu2);
5689
5690         measure_one(cache, size, cpu2, cpu1);
5691         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
5692                 cost1 += measure_one(cache, size - i*1024, cpu2, cpu1);
5693
5694         /*
5695          * (We measure the non-migrating [cached] cost on both
5696          *  cpu1 and cpu2, to handle CPUs with different speeds)
5697          */
5698         cost2 = 0;
5699
5700         measure_one(cache, size, cpu1, cpu1);
5701         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
5702                 cost2 += measure_one(cache, size - i*1024, cpu1, cpu1);
5703
5704         measure_one(cache, size, cpu2, cpu2);
5705         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
5706                 cost2 += measure_one(cache, size - i*1024, cpu2, cpu2);
5707
5708         /*
5709          * Get the per-iteration migration cost:
5710          */
5711         do_div(cost1, 2*ITERATIONS);
5712         do_div(cost2, 2*ITERATIONS);
5713
5714         return cost1 - cost2;
5715 }
5716
5717 static unsigned long long measure_migration_cost(int cpu1, int cpu2)
5718 {
5719         unsigned long long max_cost = 0, fluct = 0, avg_fluct = 0;
5720         unsigned int max_size, size, size_found = 0;
5721         long long cost = 0, prev_cost;
5722         void *cache;
5723
5724         /*
5725          * Search from max_cache_size*5 down to 64K - the real relevant
5726          * cachesize has to lie somewhere inbetween.
5727          */
5728         if (max_cache_size) {
5729                 max_size = max(max_cache_size * SEARCH_SCOPE, MIN_CACHE_SIZE);
5730                 size = max(max_cache_size / SEARCH_SCOPE, MIN_CACHE_SIZE);
5731         } else {
5732                 /*
5733                  * Since we have no estimation about the relevant
5734                  * search range
5735                  */
5736                 max_size = DEFAULT_CACHE_SIZE * SEARCH_SCOPE;
5737                 size = MIN_CACHE_SIZE;
5738         }
5739
5740         if (!cpu_online(cpu1) || !cpu_online(cpu2)) {
5741                 printk("cpu %d and %d not both online!\n", cpu1, cpu2);
5742                 return 0;
5743         }
5744
5745         /*
5746          * Allocate the working set:
5747          */
5748         cache = vmalloc(max_size);
5749         if (!cache) {
5750                 printk("could not vmalloc %d bytes for cache!\n", 2*max_size);
5751                 return 1000000; // return 1 msec on very small boxen
5752         }
5753
5754         while (size <= max_size) {
5755                 prev_cost = cost;
5756                 cost = measure_cost(cpu1, cpu2, cache, size);
5757
5758                 /*
5759                  * Update the max:
5760                  */
5761                 if (cost > 0) {
5762                         if (max_cost < cost) {
5763                                 max_cost = cost;
5764                                 size_found = size;
5765                         }
5766                 }
5767                 /*
5768                  * Calculate average fluctuation, we use this to prevent
5769                  * noise from triggering an early break out of the loop:
5770                  */
5771                 fluct = abs(cost - prev_cost);
5772                 avg_fluct = (avg_fluct + fluct)/2;
5773
5774                 if (migration_debug)
5775                         printk("-> [%d][%d][%7d] %3ld.%ld [%3ld.%ld] (%ld): (%8Ld %8Ld)\n",
5776                                 cpu1, cpu2, size,
5777                                 (long)cost / 1000000,
5778                                 ((long)cost / 100000) % 10,
5779                                 (long)max_cost / 1000000,
5780                                 ((long)max_cost / 100000) % 10,
5781                                 domain_distance(cpu1, cpu2),
5782                                 cost, avg_fluct);
5783
5784                 /*
5785                  * If we iterated at least 20% past the previous maximum,
5786                  * and the cost has dropped by more than 20% already,
5787                  * (taking fluctuations into account) then we assume to
5788                  * have found the maximum and break out of the loop early:
5789                  */
5790                 if (size_found && (size*100 > size_found*SIZE_THRESH))
5791                         if (cost+avg_fluct <= 0 ||
5792                                 max_cost*100 > (cost+avg_fluct)*COST_THRESH) {
5793
5794                                 if (migration_debug)
5795                                         printk("-> found max.\n");
5796                                 break;
5797                         }
5798                 /*
5799                  * Increase the cachesize in 10% steps:
5800                  */
5801                 size = size * 10 / 9;
5802         }
5803
5804         if (migration_debug)
5805                 printk("[%d][%d] working set size found: %d, cost: %Ld\n",
5806                         cpu1, cpu2, size_found, max_cost);
5807
5808         vfree(cache);
5809
5810         /*
5811          * A task is considered 'cache cold' if at least 2 times
5812          * the worst-case cost of migration has passed.
5813          *
5814          * (this limit is only listened to if the load-balancing
5815          * situation is 'nice' - if there is a large imbalance we
5816          * ignore it for the sake of CPU utilization and
5817          * processing fairness.)
5818          */
5819         return 2 * max_cost * migration_factor / MIGRATION_FACTOR_SCALE;
5820 }
5821
5822 static void calibrate_migration_costs(const cpumask_t *cpu_map)
5823 {
5824         int cpu1 = -1, cpu2 = -1, cpu, orig_cpu = raw_smp_processor_id();
5825         unsigned long j0, j1, distance, max_distance = 0;
5826         struct sched_domain *sd;
5827
5828         j0 = jiffies;
5829
5830         /*
5831          * First pass - calculate the cacheflush times:
5832          */
5833         for_each_cpu_mask(cpu1, *cpu_map) {
5834                 for_each_cpu_mask(cpu2, *cpu_map) {
5835                         if (cpu1 == cpu2)
5836                                 continue;
5837                         distance = domain_distance(cpu1, cpu2);
5838                         max_distance = max(max_distance, distance);
5839                         /*
5840                          * No result cached yet?
5841                          */
5842                         if (migration_cost[distance] == -1LL)
5843                                 migration_cost[distance] =
5844                                         measure_migration_cost(cpu1, cpu2);
5845                 }
5846         }
5847         /*
5848          * Second pass - update the sched domain hierarchy with
5849          * the new cache-hot-time estimations:
5850          */
5851         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
5852                 distance = 0;
5853                 for_each_domain(cpu, sd) {
5854                         sd->cache_hot_time = migration_cost[distance];
5855                         distance++;
5856                 }
5857         }
5858         /*
5859          * Print the matrix:
5860          */
5861         if (migration_debug)
5862                 printk("migration: max_cache_size: %d, cpu: %d MHz:\n",
5863                         max_cache_size,
5864 #ifdef CONFIG_X86
5865                         cpu_khz/1000
5866 #else
5867                         -1
5868 #endif
5869                 );
5870         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
5871                 printk("migration_cost=");
5872                 for (distance = 0; distance <= max_distance; distance++) {
5873                         if (distance)
5874                                 printk(",");
5875                         printk("%ld", (long)migration_cost[distance] / 1000);
5876                 }
5877                 printk("\n");
5878         }
5879         j1 = jiffies;
5880         if (migration_debug)
5881                 printk("migration: %ld seconds\n", (j1-j0)/HZ);
5882
5883         /*
5884          * Move back to the original CPU. NUMA-Q gets confused
5885          * if we migrate to another quad during bootup.
5886          */
5887         if (raw_smp_processor_id() != orig_cpu) {
5888                 cpumask_t mask = cpumask_of_cpu(orig_cpu),
5889                         saved_mask = current->cpus_allowed;
5890
5891                 set_cpus_allowed(current, mask);
5892                 set_cpus_allowed(current, saved_mask);
5893         }
5894 }
5895
5896 #ifdef CONFIG_NUMA
5897
5898 /**
5899  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5900  * @node: node whose sched_domain we're building
5901  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5902  *
5903  * Find the next node to include in a given scheduling domain.  Simply
5904  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5905  *
5906  * Should use nodemask_t.
5907  */
5908 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
5909 {
5910         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
5911
5912         min_val = INT_MAX;
5913
5914         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5915                 /* Start at @node */
5916                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
5917
5918                 if (!nr_cpus_node(n))
5919                         continue;
5920
5921                 /* Skip already used nodes */
5922                 if (test_bit(n, used_nodes))
5923                         continue;
5924
5925                 /* Simple min distance search */
5926                 val = node_distance(node, n);
5927
5928                 if (val < min_val) {
5929                         min_val = val;
5930                         best_node = n;
5931                 }
5932         }
5933
5934         set_bit(best_node, used_nodes);
5935         return best_node;
5936 }
5937
5938 /**
5939  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5940  * @node: node whose cpumask we're constructing
5941  * @size: number of nodes to include in this span
5942  *
5943  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span.  It
5944  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5945  * out optimally.
5946  */
5947 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
5948 {
5949         int i;
5950         cpumask_t span, nodemask;
5951         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5952
5953         cpus_clear(span);
5954         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5955
5956         nodemask = node_to_cpumask(node);
5957         cpus_or(span, span, nodemask);
5958         set_bit(node, used_nodes);
5959
5960         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5961                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
5962                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
5963                 cpus_or(span, span, nodemask);
5964         }
5965
5966         return span;
5967 }
5968 #endif
5969
5970 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5971 /*
5972  * At the moment, CONFIG_SCHED_SMT is never defined, but leave it in so we
5973  * can switch it on easily if needed.
5974  */
5975 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5976 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
5977 static struct sched_group sched_group_cpus[NR_CPUS];
5978 static int cpu_to_cpu_group(int cpu)
5979 {
5980         return cpu;
5981 }
5982 #endif
5983
5984 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5985 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
5986 static struct sched_group *sched_group_core_bycpu[NR_CPUS];
5987 #endif
5988
5989 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5990 static int cpu_to_core_group(int cpu)
5991 {
5992         return first_cpu(cpu_sibling_map[cpu]);
5993 }
5994 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
5995 static int cpu_to_core_group(int cpu)
5996 {
5997         return cpu;
5998 }
5999 #endif
6000
6001 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6002 static struct sched_group *sched_group_phys_bycpu[NR_CPUS];
6003 static int cpu_to_phys_group(int cpu)
6004 {
6005 #if defined(CONFIG_SCHED_MC)
6006         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6007         return first_cpu(mask);
6008 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6009         return first_cpu(cpu_sibling_map[cpu]);
6010 #else
6011         return cpu;
6012 #endif
6013 }
6014
6015 #ifdef CONFIG_NUMA
6016 /*
6017  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6018  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6019  * gets dynamically allocated.
6020  */
6021 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6022 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
6023
6024 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6025 static struct sched_group *sched_group_allnodes_bycpu[NR_CPUS];
6026
6027 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu)
6028 {
6029         return cpu_to_node(cpu);
6030 }
6031 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6032 {
6033         struct sched_group *sg = group_head;
6034         int j;
6035
6036         if (!sg)
6037                 return;
6038 next_sg:
6039         for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6040                 struct sched_domain *sd;
6041
6042                 sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6043                 if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6044                         /*
6045                          * Only add "power" once for each
6046                          * physical package.
6047                          */
6048                         continue;
6049                 }
6050
6051                 sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
6052         }
6053         sg = sg->next;
6054         if (sg != group_head)
6055                 goto next_sg;
6056 }
6057 #endif
6058
6059 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6060 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6061 {
6062         int cpu;
6063 #ifdef CONFIG_NUMA
6064         int i;
6065
6066         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6067                 struct sched_group *sched_group_allnodes
6068                         = sched_group_allnodes_bycpu[cpu];
6069                 struct sched_group **sched_group_nodes
6070                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6071
6072                 if (sched_group_allnodes) {
6073                         kfree(sched_group_allnodes);
6074                         sched_group_allnodes_bycpu[cpu] = NULL;
6075                 }
6076
6077                 if (!sched_group_nodes)
6078                         continue;
6079
6080                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6081                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6082                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6083
6084                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6085                         if (cpus_empty(nodemask))
6086                                 continue;
6087
6088                         if (sg == NULL)
6089                                 continue;
6090                         sg = sg->next;
6091 next_sg:
6092                         oldsg = sg;
6093                         sg = sg->next;
6094                         kfree(oldsg);
6095                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6096                                 goto next_sg;
6097                 }
6098                 kfree(sched_group_nodes);
6099                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6100         }
6101 #endif
6102         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6103                 if (sched_group_phys_bycpu[cpu]) {
6104                         kfree(sched_group_phys_bycpu[cpu]);
6105                         sched_group_phys_bycpu[cpu] = NULL;
6106                 }
6107 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6108                 if (sched_group_core_bycpu[cpu]) {
6109                         kfree(sched_group_core_bycpu[cpu]);
6110                         sched_group_core_bycpu[cpu] = NULL;
6111                 }
6112 #endif
6113         }
6114 }
6115
6116 /*
6117  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6118  * to the individual cpus
6119  */
6120 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6121 {
6122         int i;
6123         struct sched_group *sched_group_phys = NULL;
6124 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6125         struct sched_group *sched_group_core = NULL;
6126 #endif
6127 #ifdef CONFIG_NUMA
6128         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6129         struct sched_group *sched_group_allnodes = NULL;
6130
6131         /*
6132          * Allocate the per-node list of sched groups
6133          */
6134         sched_group_nodes = kzalloc(sizeof(struct sched_group*)*MAX_NUMNODES,
6135                                            GFP_KERNEL);
6136         if (!sched_group_nodes) {
6137                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6138                 return -ENOMEM;
6139         }
6140         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6141 #endif
6142
6143         /*
6144          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6145          */
6146         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6147                 int group;
6148                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6149                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6150
6151                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6152
6153 #ifdef CONFIG_NUMA
6154                 if (cpus_weight(*cpu_map)
6155                                 > SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6156                         if (!sched_group_allnodes) {
6157                                 sched_group_allnodes
6158                                         = kmalloc(sizeof(struct sched_group)
6159                                                         * MAX_NUMNODES,
6160                                                   GFP_KERNEL);
6161                                 if (!sched_group_allnodes) {
6162                                         printk(KERN_WARNING
6163                                         "Can not alloc allnodes sched group\n");
6164                                         goto error;
6165                                 }
6166                                 sched_group_allnodes_bycpu[i]
6167                                                 = sched_group_allnodes;
6168                         }
6169                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6170                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6171                         sd->span = *cpu_map;
6172                         group = cpu_to_allnodes_group(i);
6173                         sd->groups = &sched_group_allnodes[group];
6174                         p = sd;
6175                 } else
6176                         p = NULL;
6177
6178                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6179                 *sd = SD_NODE_INIT;
6180                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6181                 sd->parent = p;
6182                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6183 #endif
6184
6185                 if (!sched_group_phys) {
6186                         sched_group_phys
6187                                 = kmalloc(sizeof(struct sched_group) * NR_CPUS,
6188                                           GFP_KERNEL);
6189                         if (!sched_group_phys) {
6190                                 printk (KERN_WARNING "Can not alloc phys sched"
6191                                                      "group\n");
6192                                 goto error;
6193                         }
6194                         sched_group_phys_bycpu[i] = sched_group_phys;
6195                 }
6196
6197                 p = sd;
6198                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6199                 group = cpu_to_phys_group(i);
6200                 *sd = SD_CPU_INIT;
6201                 sd->span = nodemask;
6202                 sd->parent = p;
6203                 sd->groups = &sched_group_phys[group];
6204
6205 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6206                 if (!sched_group_core) {
6207                         sched_group_core
6208                                 = kmalloc(sizeof(struct sched_group) * NR_CPUS,
6209                                           GFP_KERNEL);
6210                         if (!sched_group_core) {
6211                                 printk (KERN_WARNING "Can not alloc core sched"
6212                                                      "group\n");
6213                                 goto error;
6214                         }
6215                         sched_group_core_bycpu[i] = sched_group_core;
6216                 }
6217
6218                 p = sd;
6219                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6220                 group = cpu_to_core_group(i);
6221                 *sd = SD_MC_INIT;
6222                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6223                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6224                 sd->parent = p;
6225                 sd->groups = &sched_group_core[group];
6226 #endif
6227
6228 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6229                 p = sd;
6230                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6231                 group = cpu_to_cpu_group(i);
6232                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6233                 sd->span = cpu_sibling_map[i];
6234                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6235                 sd->parent = p;
6236                 sd->groups = &sched_group_cpus[group];
6237 #endif
6238         }
6239
6240 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6241         /* Set up CPU (sibling) groups */
6242         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6243                 cpumask_t this_sibling_map = cpu_sibling_map[i];
6244                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6245                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6246                         continue;
6247
6248                 init_sched_build_groups(sched_group_cpus, this_sibling_map,
6249                                                 &cpu_to_cpu_group);
6250         }
6251 #endif
6252
6253 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6254         /* Set up multi-core groups */
6255         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6256                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6257                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6258                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6259                         continue;
6260                 init_sched_build_groups(sched_group_core, this_core_map,
6261                                         &cpu_to_core_group);
6262         }
6263 #endif
6264
6265
6266         /* Set up physical groups */
6267         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6268                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6269
6270                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6271                 if (cpus_empty(nodemask))
6272                         continue;
6273
6274                 init_sched_build_groups(sched_group_phys, nodemask,
6275                                                 &cpu_to_phys_group);
6276         }
6277
6278 #ifdef CONFIG_NUMA
6279         /* Set up node groups */
6280         if (sched_group_allnodes)
6281                 init_sched_build_groups(sched_group_allnodes, *cpu_map,
6282                                         &cpu_to_allnodes_group);
6283
6284         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6285                 /* Set up node groups */
6286                 struct sched_group *sg, *prev;
6287                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6288                 cpumask_t domainspan;
6289                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6290                 int j;
6291
6292                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6293                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6294                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6295                         continue;
6296                 }
6297
6298                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6299                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6300
6301                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6302                 if (!sg) {
6303                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6304                                 "node %d\n", i);
6305                         goto error;
6306                 }
6307                 sched_group_nodes[i] = sg;
6308                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6309                         struct sched_domain *sd;
6310                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6311                         sd->groups = sg;
6312                 }
6313                 sg->cpu_power = 0;
6314                 sg->cpumask = nodemask;
6315                 sg->next = sg;
6316                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6317                 prev = sg;
6318
6319                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6320                         cpumask_t tmp, notcovered;
6321                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6322
6323                         cpus_complement(notcovered, covered);
6324                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6325                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6326                         if (cpus_empty(tmp))
6327                                 break;
6328
6329                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6330                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6331                         if (cpus_empty(tmp))
6332                                 continue;
6333
6334                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6335                                           GFP_KERNEL, i);
6336                         if (!sg) {
6337                                 printk(KERN_WARNING
6338                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6339                                 goto error;
6340                         }
6341                         sg->cpu_power = 0;
6342                         sg->cpumask = tmp;
6343                         sg->next = prev->next;
6344                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6345                         prev->next = sg;
6346                         prev = sg;
6347                 }
6348         }
6349 #endif
6350
6351         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6352 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6353         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6354                 struct sched_domain *sd;
6355                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6356                 sd->groups->cpu_power = SCHED_LOAD_SCALE;
6357         }
6358 #endif
6359 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6360         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6361                 int power;
6362                 struct sched_domain *sd;
6363                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6364                 if (sched_smt_power_savings)
6365                         power = SCHED_LOAD_SCALE * cpus_weight(sd->groups->cpumask);
6366                 else
6367                         power = SCHED_LOAD_SCALE + (cpus_weight(sd->groups->cpumask)-1)
6368                                             * SCHED_LOAD_SCALE / 10;
6369                 sd->groups->cpu_power = power;
6370         }
6371 #endif
6372
6373         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6374                 struct sched_domain *sd;
6375 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6376                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6377                 if (i != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6378                         continue;
6379
6380                 sd->groups->cpu_power = 0;
6381                 if (sched_mc_power_savings || sched_smt_power_savings) {
6382                         int j;
6383
6384                         for_each_cpu_mask(j, sd->groups->cpumask) {
6385                                 struct sched_domain *sd1;
6386                                 sd1 = &per_cpu(core_domains, j);
6387                                 /*
6388                                  * for each core we will add once
6389                                  * to the group in physical domain
6390                                  */
6391                                 if (j != first_cpu(sd1->groups->cpumask))
6392                                         continue;
6393
6394                                 if (sched_smt_power_savings)
6395                                         sd->groups->cpu_power += sd1->groups->cpu_power;
6396                                 else
6397                                         sd->groups->cpu_power += SCHED_LOAD_SCALE;
6398                         }
6399                 } else
6400                         /*
6401                          * This has to be < 2 * SCHED_LOAD_SCALE
6402                          * Lets keep it SCHED_LOAD_SCALE, so that
6403                          * while calculating NUMA group's cpu_power
6404                          * we can simply do
6405                          *  numa_group->cpu_power += phys_group->cpu_power;
6406                          *
6407                          * See "only add power once for each physical pkg"
6408                          * comment below
6409                          */
6410                         sd->groups->cpu_power = SCHED_LOAD_SCALE;
6411 #else
6412                 int power;
6413                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6414                 if (sched_smt_power_savings)
6415                         power = SCHED_LOAD_SCALE * cpus_weight(sd->groups->cpumask);
6416                 else
6417                         power = SCHED_LOAD_SCALE;
6418                 sd->groups->cpu_power = power;
6419 #endif
6420         }
6421
6422 #ifdef CONFIG_NUMA
6423         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6424                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6425
6426         init_numa_sched_groups_power(sched_group_allnodes);
6427 #endif
6428
6429         /* Attach the domains */
6430         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6431                 struct sched_domain *sd;
6432 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6433                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6434 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6435                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6436 #else
6437                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6438 #endif
6439                 cpu_attach_domain(sd, i);
6440         }
6441         /*
6442          * Tune cache-hot values:
6443          */
6444         calibrate_migration_costs(cpu_map);
6445
6446         return 0;
6447
6448 error:
6449         free_sched_groups(cpu_map);
6450         return -ENOMEM;
6451 }
6452 /*
6453  * Set up scheduler domains and groups.  Callers must hold the hotplug lock.
6454  */
6455 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6456 {
6457         cpumask_t cpu_default_map;
6458         int err;
6459
6460         /*
6461          * Setup mask for cpus without special case scheduling requirements.
6462          * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6463          * exclude other special cases in the future.
6464          */
6465         cpus_andnot(cpu_default_map, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6466
6467         err = build_sched_domains(&cpu_default_map);
6468
6469         return err;
6470 }
6471
6472 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6473 {
6474         free_sched_groups(cpu_map);
6475 }
6476
6477 /*
6478  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6479  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6480  */
6481 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6482 {
6483         int i;
6484
6485         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6486                 cpu_attach_domain(NULL, i);
6487         synchronize_sched();
6488         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6489 }
6490
6491 /*
6492  * Partition sched domains as specified by the cpumasks below.
6493  * This attaches all cpus from the cpumasks to the NULL domain,
6494  * waits for a RCU quiescent period, recalculates sched
6495  * domain information and then attaches them back to the
6496  * correct sched domains
6497  * Call with hotplug lock held
6498  */
6499 int partition_sched_domains(cpumask_t *partition1, cpumask_t *partition2)
6500 {
6501         cpumask_t change_map;
6502         int err = 0;
6503
6504         cpus_and(*partition1, *partition1, cpu_online_map);
6505         cpus_and(*partition2, *partition2, cpu_online_map);
6506         cpus_or(change_map, *partition1, *partition2);
6507
6508         /* Detach sched domains from all of the affected cpus */
6509         detach_destroy_domains(&change_map);
6510         if (!cpus_empty(*partition1))
6511                 err = build_sched_domains(partition1);
6512         if (!err && !cpus_empty(*partition2))
6513                 err = build_sched_domains(partition2);
6514
6515         return err;
6516 }
6517
6518 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6519 int arch_reinit_sched_domains(void)
6520 {
6521         int err;
6522
6523         lock_cpu_hotplug();
6524         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6525         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6526         unlock_cpu_hotplug();
6527
6528         return err;
6529 }
6530
6531 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6532 {
6533         int ret;
6534
6535         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6536                 return -EINVAL;
6537
6538         if (smt)
6539                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6540         else
6541                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6542
6543         ret = arch_reinit_sched_domains();
6544
6545         return ret ? ret : count;
6546 }
6547
6548 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6549 {
6550         int err = 0;
6551 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6552         if (smt_capable())
6553                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6554                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6555 #endif
6556 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6557         if (!err && mc_capable())
6558                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6559                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6560 #endif
6561         return err;
6562 }
6563 #endif
6564
6565 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6566 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6567 {
6568         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6569 }
6570 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev, const char *buf, size_t count)
6571 {
6572         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6573 }
6574 SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6575             sched_mc_power_savings_store);
6576 #endif
6577
6578 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6579 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6580 {
6581         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6582 }
6583 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev, const char *buf, size_t count)
6584 {
6585         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6586 }
6587 SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6588             sched_smt_power_savings_store);
6589 #endif
6590
6591
6592 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6593 /*
6594  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy.  The domains
6595  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
6596  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
6597  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
6598  */
6599 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
6600                                 unsigned long action, void *hcpu)
6601 {
6602         switch (action) {
6603         case CPU_UP_PREPARE:
6604         case CPU_DOWN_PREPARE:
6605                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6606                 return NOTIFY_OK;
6607
6608         case CPU_UP_CANCELED:
6609         case CPU_DOWN_FAILED:
6610         case CPU_ONLINE:
6611         case CPU_DEAD:
6612                 /*
6613                  * Fall through and re-initialise the domains.
6614                  */
6615                 break;
6616         default:
6617                 return NOTIFY_DONE;
6618         }
6619
6620         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
6621         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6622
6623         return NOTIFY_OK;
6624 }
6625 #endif
6626
6627 void __init sched_init_smp(void)
6628 {
6629         lock_cpu_hotplug();
6630         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6631         unlock_cpu_hotplug();
6632         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
6633         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
6634 }
6635 #else
6636 void __init sched_init_smp(void)
6637 {
6638 }
6639 #endif /* CONFIG_SMP */
6640
6641 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6642 {
6643         /* Linker adds these: start and end of __sched functions */
6644         extern char __sched_text_start[], __sched_text_end[];
6645         return in_lock_functions(addr) ||
6646                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6647                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6648 }
6649
6650 void __init sched_init(void)
6651 {
6652         runqueue_t *rq;
6653         int i, j, k;
6654
6655         for_each_possible_cpu(i) {
6656                 prio_array_t *array;
6657
6658                 rq = cpu_rq(i);
6659                 spin_lock_init(&rq->lock);
6660                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
6661                 rq->nr_running = 0;
6662                 rq->active = rq->arrays;
6663                 rq->expired = rq->arrays + 1;
6664                 rq->best_expired_prio = MAX_PRIO;
6665
6666 #ifdef CONFIG_SMP
6667                 rq->sd = NULL;
6668                 for (j = 1; j < 3; j++)
6669                         rq->cpu_load[j] = 0;
6670                 rq->active_balance = 0;
6671                 rq->push_cpu = 0;
6672                 rq->migration_thread = NULL;
6673                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
6674 #endif
6675                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6676
6677                 for (j = 0; j < 2; j++) {
6678                         array = rq->arrays + j;
6679                         for (k = 0; k < MAX_PRIO; k++) {
6680                                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + k);
6681                                 __clear_bit(k, array->bitmap);
6682                         }
6683                         // delimiter for bitsearch
6684                         __set_bit(MAX_PRIO, array->bitmap);
6685                 }
6686         }
6687
6688         set_load_weight(&init_task);
6689         /*
6690          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6691          */
6692         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6693         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6694
6695         /*
6696          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6697          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6698          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6699          * when this runqueue becomes "idle".
6700          */
6701         init_idle(current, smp_processor_id());
6702 }
6703
6704 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6705 void __might_sleep(char *file, int line)
6706 {
6707 #if defined(in_atomic)
6708         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6709
6710         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
6711             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
6712                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6713                         return;
6714                 prev_jiffy = jiffies;
6715                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
6716                                 " context at %s:%d\n", file, line);
6717                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
6718                         in_atomic(), irqs_disabled());
6719                 dump_stack();
6720         }
6721 #endif
6722 }
6723 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6724 #endif
6725
6726 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6727 void normalize_rt_tasks(void)
6728 {
6729         struct task_struct *p;
6730         prio_array_t *array;
6731         unsigned long flags;
6732         runqueue_t *rq;
6733
6734         read_lock_irq(&tasklist_lock);
6735         for_each_process(p) {
6736                 if (!rt_task(p))
6737                         continue;
6738
6739                 spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6740                 rq = __task_rq_lock(p);
6741
6742                 array = p->array;
6743                 if (array)
6744                         deactivate_task(p, task_rq(p));
6745                 __setscheduler(p, SCHED_NORMAL, 0);
6746                 if (array) {
6747                         __activate_task(p, task_rq(p));
6748                         resched_task(rq->curr);
6749                 }
6750
6751                 __task_rq_unlock(rq);
6752                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6753         }
6754         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
6755 }
6756
6757 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
6758
6759 #ifdef CONFIG_IA64
6760 /*
6761  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
6762  *
6763  * They can only be called when the whole system has been
6764  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
6765  * activity can take place. Using them for anything else would
6766  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
6767  * under any other configuration.
6768  */
6769
6770 /**
6771  * curr_task - return the current task for a given cpu.
6772  * @cpu: the processor in question.
6773  *
6774  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6775  */
6776 task_t *curr_task(int cpu)
6777 {
6778         return cpu_curr(cpu);
6779 }
6780
6781 /**
6782  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
6783  * @cpu: the processor in question.
6784  * @p: the task pointer to set.
6785  *
6786  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
6787  * are serviced on a separate stack.  It allows the architecture to switch the
6788  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner.  This function
6789  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
6790  * and caller must save the original value of the current task (see
6791  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
6792  * re-starting the system.
6793  *
6794  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
6795  */
6796 void set_curr_task(int cpu, task_t *p)
6797 {
6798         cpu_curr(cpu) = p;
6799 }
6800
6801 #endif