Merge git://oss.sgi.com:8090/xfs/xfs-2.6
[linux-drm-fsl-dcu.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  */
20
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/module.h>
23 #include <linux/nmi.h>
24 #include <linux/init.h>
25 #include <asm/uaccess.h>
26 #include <linux/highmem.h>
27 #include <linux/smp_lock.h>
28 #include <asm/mmu_context.h>
29 #include <linux/interrupt.h>
30 #include <linux/capability.h>
31 #include <linux/completion.h>
32 #include <linux/kernel_stat.h>
33 #include <linux/debug_locks.h>
34 #include <linux/security.h>
35 #include <linux/notifier.h>
36 #include <linux/profile.h>
37 #include <linux/freezer.h>
38 #include <linux/vmalloc.h>
39 #include <linux/blkdev.h>
40 #include <linux/delay.h>
41 #include <linux/smp.h>
42 #include <linux/threads.h>
43 #include <linux/timer.h>
44 #include <linux/rcupdate.h>
45 #include <linux/cpu.h>
46 #include <linux/cpuset.h>
47 #include <linux/percpu.h>
48 #include <linux/kthread.h>
49 #include <linux/seq_file.h>
50 #include <linux/syscalls.h>
51 #include <linux/times.h>
52 #include <linux/tsacct_kern.h>
53 #include <linux/kprobes.h>
54 #include <linux/delayacct.h>
55 #include <asm/tlb.h>
56
57 #include <asm/unistd.h>
58
59 /*
60  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
61  * This is default implementation.
62  * Architectures and sub-architectures can override this.
63  */
64 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
65 {
66         return (unsigned long long)jiffies * (1000000000 / HZ);
67 }
68
69 /*
70  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
71  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
72  * and back.
73  */
74 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
75 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
76 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
77
78 /*
79  * 'User priority' is the nice value converted to something we
80  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
81  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
82  */
83 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
84 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
85 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
86
87 /*
88  * Some helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
89  */
90 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((TIME) / (1000000000 / HZ))
91 #define JIFFIES_TO_NS(TIME)     ((TIME) * (1000000000 / HZ))
92
93 /*
94  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
95  *
96  * Minimum timeslice is 5 msecs (or 1 jiffy, whichever is larger),
97  * default timeslice is 100 msecs, maximum timeslice is 800 msecs.
98  * Timeslices get refilled after they expire.
99  */
100 #define MIN_TIMESLICE           max(5 * HZ / 1000, 1)
101 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
102 #define ON_RUNQUEUE_WEIGHT       30
103 #define CHILD_PENALTY            95
104 #define PARENT_PENALTY          100
105 #define EXIT_WEIGHT               3
106 #define PRIO_BONUS_RATIO         25
107 #define MAX_BONUS               (MAX_USER_PRIO * PRIO_BONUS_RATIO / 100)
108 #define INTERACTIVE_DELTA         2
109 #define MAX_SLEEP_AVG           (DEF_TIMESLICE * MAX_BONUS)
110 #define STARVATION_LIMIT        (MAX_SLEEP_AVG)
111 #define NS_MAX_SLEEP_AVG        (JIFFIES_TO_NS(MAX_SLEEP_AVG))
112
113 /*
114  * If a task is 'interactive' then we reinsert it in the active
115  * array after it has expired its current timeslice. (it will not
116  * continue to run immediately, it will still roundrobin with
117  * other interactive tasks.)
118  *
119  * This part scales the interactivity limit depending on niceness.
120  *
121  * We scale it linearly, offset by the INTERACTIVE_DELTA delta.
122  * Here are a few examples of different nice levels:
123  *
124  *  TASK_INTERACTIVE(-20): [1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0]
125  *  TASK_INTERACTIVE(-10): [1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0]
126  *  TASK_INTERACTIVE(  0): [1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0]
127  *  TASK_INTERACTIVE( 10): [1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
128  *  TASK_INTERACTIVE( 19): [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
129  *
130  * (the X axis represents the possible -5 ... 0 ... +5 dynamic
131  *  priority range a task can explore, a value of '1' means the
132  *  task is rated interactive.)
133  *
134  * Ie. nice +19 tasks can never get 'interactive' enough to be
135  * reinserted into the active array. And only heavily CPU-hog nice -20
136  * tasks will be expired. Default nice 0 tasks are somewhere between,
137  * it takes some effort for them to get interactive, but it's not
138  * too hard.
139  */
140
141 #define CURRENT_BONUS(p) \
142         (NS_TO_JIFFIES((p)->sleep_avg) * MAX_BONUS / \
143                 MAX_SLEEP_AVG)
144
145 #define GRANULARITY     (10 * HZ / 1000 ? : 1)
146
147 #ifdef CONFIG_SMP
148 #define TIMESLICE_GRANULARITY(p)        (GRANULARITY * \
149                 (1 << (((MAX_BONUS - CURRENT_BONUS(p)) ? : 1) - 1)) * \
150                         num_online_cpus())
151 #else
152 #define TIMESLICE_GRANULARITY(p)        (GRANULARITY * \
153                 (1 << (((MAX_BONUS - CURRENT_BONUS(p)) ? : 1) - 1)))
154 #endif
155
156 #define SCALE(v1,v1_max,v2_max) \
157         (v1) * (v2_max) / (v1_max)
158
159 #define DELTA(p) \
160         (SCALE(TASK_NICE(p) + 20, 40, MAX_BONUS) - 20 * MAX_BONUS / 40 + \
161                 INTERACTIVE_DELTA)
162
163 #define TASK_INTERACTIVE(p) \
164         ((p)->prio <= (p)->static_prio - DELTA(p))
165
166 #define INTERACTIVE_SLEEP(p) \
167         (JIFFIES_TO_NS(MAX_SLEEP_AVG * \
168                 (MAX_BONUS / 2 + DELTA((p)) + 1) / MAX_BONUS - 1))
169
170 #define TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq) \
171         ((p)->prio < (rq)->curr->prio)
172
173 #define SCALE_PRIO(x, prio) \
174         max(x * (MAX_PRIO - prio) / (MAX_USER_PRIO / 2), MIN_TIMESLICE)
175
176 static unsigned int static_prio_timeslice(int static_prio)
177 {
178         if (static_prio < NICE_TO_PRIO(0))
179                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE * 4, static_prio);
180         else
181                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE, static_prio);
182 }
183
184 /*
185  * task_timeslice() scales user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
186  * to time slice values: [800ms ... 100ms ... 5ms]
187  *
188  * The higher a thread's priority, the bigger timeslices
189  * it gets during one round of execution. But even the lowest
190  * priority thread gets MIN_TIMESLICE worth of execution time.
191  */
192
193 static inline unsigned int task_timeslice(struct task_struct *p)
194 {
195         return static_prio_timeslice(p->static_prio);
196 }
197
198 /*
199  * These are the runqueue data structures:
200  */
201
202 struct prio_array {
203         unsigned int nr_active;
204         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
205         struct list_head queue[MAX_PRIO];
206 };
207
208 /*
209  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
210  *
211  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
212  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
213  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
214  */
215 struct rq {
216         spinlock_t lock;
217
218         /*
219          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
220          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
221          */
222         unsigned long nr_running;
223         unsigned long raw_weighted_load;
224 #ifdef CONFIG_SMP
225         unsigned long cpu_load[3];
226 #endif
227         unsigned long long nr_switches;
228
229         /*
230          * This is part of a global counter where only the total sum
231          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
232          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
233          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
234          */
235         unsigned long nr_uninterruptible;
236
237         unsigned long expired_timestamp;
238         /* Cached timestamp set by update_cpu_clock() */
239         unsigned long long most_recent_timestamp;
240         struct task_struct *curr, *idle;
241         unsigned long next_balance;
242         struct mm_struct *prev_mm;
243         struct prio_array *active, *expired, arrays[2];
244         int best_expired_prio;
245         atomic_t nr_iowait;
246
247 #ifdef CONFIG_SMP
248         struct sched_domain *sd;
249
250         /* For active balancing */
251         int active_balance;
252         int push_cpu;
253         int cpu;                /* cpu of this runqueue */
254
255         struct task_struct *migration_thread;
256         struct list_head migration_queue;
257 #endif
258
259 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
260         /* latency stats */
261         struct sched_info rq_sched_info;
262
263         /* sys_sched_yield() stats */
264         unsigned long yld_exp_empty;
265         unsigned long yld_act_empty;
266         unsigned long yld_both_empty;
267         unsigned long yld_cnt;
268
269         /* schedule() stats */
270         unsigned long sched_switch;
271         unsigned long sched_cnt;
272         unsigned long sched_goidle;
273
274         /* try_to_wake_up() stats */
275         unsigned long ttwu_cnt;
276         unsigned long ttwu_local;
277 #endif
278         struct lock_class_key rq_lock_key;
279 };
280
281 static DEFINE_PER_CPU(struct rq, runqueues);
282
283 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
284 {
285 #ifdef CONFIG_SMP
286         return rq->cpu;
287 #else
288         return 0;
289 #endif
290 }
291
292 /*
293  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
294  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
295  *
296  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
297  * preempt-disabled sections.
298  */
299 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
300         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
301
302 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
303 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
304 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
305 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
306
307 #ifndef prepare_arch_switch
308 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
309 #endif
310 #ifndef finish_arch_switch
311 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
312 #endif
313
314 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
315 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
316 {
317         return rq->curr == p;
318 }
319
320 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
321 {
322 }
323
324 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
325 {
326 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
327         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
328         rq->lock.owner = current;
329 #endif
330         /*
331          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
332          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
333          * prev into current:
334          */
335         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
336
337         spin_unlock_irq(&rq->lock);
338 }
339
340 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
341 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
342 {
343 #ifdef CONFIG_SMP
344         return p->oncpu;
345 #else
346         return rq->curr == p;
347 #endif
348 }
349
350 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
351 {
352 #ifdef CONFIG_SMP
353         /*
354          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
355          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
356          * here.
357          */
358         next->oncpu = 1;
359 #endif
360 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
361         spin_unlock_irq(&rq->lock);
362 #else
363         spin_unlock(&rq->lock);
364 #endif
365 }
366
367 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
368 {
369 #ifdef CONFIG_SMP
370         /*
371          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
372          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
373          * finished.
374          */
375         smp_wmb();
376         prev->oncpu = 0;
377 #endif
378 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
379         local_irq_enable();
380 #endif
381 }
382 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
383
384 /*
385  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
386  * Must be called interrupts disabled.
387  */
388 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
389         __acquires(rq->lock)
390 {
391         struct rq *rq;
392
393 repeat_lock_task:
394         rq = task_rq(p);
395         spin_lock(&rq->lock);
396         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
397                 spin_unlock(&rq->lock);
398                 goto repeat_lock_task;
399         }
400         return rq;
401 }
402
403 /*
404  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
405  * interrupts.  Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
406  * explicitly disabling preemption.
407  */
408 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
409         __acquires(rq->lock)
410 {
411         struct rq *rq;
412
413 repeat_lock_task:
414         local_irq_save(*flags);
415         rq = task_rq(p);
416         spin_lock(&rq->lock);
417         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
418                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
419                 goto repeat_lock_task;
420         }
421         return rq;
422 }
423
424 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
425         __releases(rq->lock)
426 {
427         spin_unlock(&rq->lock);
428 }
429
430 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
431         __releases(rq->lock)
432 {
433         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
434 }
435
436 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
437 /*
438  * bump this up when changing the output format or the meaning of an existing
439  * format, so that tools can adapt (or abort)
440  */
441 #define SCHEDSTAT_VERSION 14
442
443 static int show_schedstat(struct seq_file *seq, void *v)
444 {
445         int cpu;
446
447         seq_printf(seq, "version %d\n", SCHEDSTAT_VERSION);
448         seq_printf(seq, "timestamp %lu\n", jiffies);
449         for_each_online_cpu(cpu) {
450                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
451 #ifdef CONFIG_SMP
452                 struct sched_domain *sd;
453                 int dcnt = 0;
454 #endif
455
456                 /* runqueue-specific stats */
457                 seq_printf(seq,
458                     "cpu%d %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu",
459                     cpu, rq->yld_both_empty,
460                     rq->yld_act_empty, rq->yld_exp_empty, rq->yld_cnt,
461                     rq->sched_switch, rq->sched_cnt, rq->sched_goidle,
462                     rq->ttwu_cnt, rq->ttwu_local,
463                     rq->rq_sched_info.cpu_time,
464                     rq->rq_sched_info.run_delay, rq->rq_sched_info.pcnt);
465
466                 seq_printf(seq, "\n");
467
468 #ifdef CONFIG_SMP
469                 /* domain-specific stats */
470                 preempt_disable();
471                 for_each_domain(cpu, sd) {
472                         enum idle_type itype;
473                         char mask_str[NR_CPUS];
474
475                         cpumask_scnprintf(mask_str, NR_CPUS, sd->span);
476                         seq_printf(seq, "domain%d %s", dcnt++, mask_str);
477                         for (itype = SCHED_IDLE; itype < MAX_IDLE_TYPES;
478                                         itype++) {
479                                 seq_printf(seq, " %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu "
480                                                 "%lu",
481                                     sd->lb_cnt[itype],
482                                     sd->lb_balanced[itype],
483                                     sd->lb_failed[itype],
484                                     sd->lb_imbalance[itype],
485                                     sd->lb_gained[itype],
486                                     sd->lb_hot_gained[itype],
487                                     sd->lb_nobusyq[itype],
488                                     sd->lb_nobusyg[itype]);
489                         }
490                         seq_printf(seq, " %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu"
491                             " %lu %lu %lu\n",
492                             sd->alb_cnt, sd->alb_failed, sd->alb_pushed,
493                             sd->sbe_cnt, sd->sbe_balanced, sd->sbe_pushed,
494                             sd->sbf_cnt, sd->sbf_balanced, sd->sbf_pushed,
495                             sd->ttwu_wake_remote, sd->ttwu_move_affine,
496                             sd->ttwu_move_balance);
497                 }
498                 preempt_enable();
499 #endif
500         }
501         return 0;
502 }
503
504 static int schedstat_open(struct inode *inode, struct file *file)
505 {
506         unsigned int size = PAGE_SIZE * (1 + num_online_cpus() / 32);
507         char *buf = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
508         struct seq_file *m;
509         int res;
510
511         if (!buf)
512                 return -ENOMEM;
513         res = single_open(file, show_schedstat, NULL);
514         if (!res) {
515                 m = file->private_data;
516                 m->buf = buf;
517                 m->size = size;
518         } else
519                 kfree(buf);
520         return res;
521 }
522
523 const struct file_operations proc_schedstat_operations = {
524         .open    = schedstat_open,
525         .read    = seq_read,
526         .llseek  = seq_lseek,
527         .release = single_release,
528 };
529
530 /*
531  * Expects runqueue lock to be held for atomicity of update
532  */
533 static inline void
534 rq_sched_info_arrive(struct rq *rq, unsigned long delta_jiffies)
535 {
536         if (rq) {
537                 rq->rq_sched_info.run_delay += delta_jiffies;
538                 rq->rq_sched_info.pcnt++;
539         }
540 }
541
542 /*
543  * Expects runqueue lock to be held for atomicity of update
544  */
545 static inline void
546 rq_sched_info_depart(struct rq *rq, unsigned long delta_jiffies)
547 {
548         if (rq)
549                 rq->rq_sched_info.cpu_time += delta_jiffies;
550 }
551 # define schedstat_inc(rq, field)       do { (rq)->field++; } while (0)
552 # define schedstat_add(rq, field, amt)  do { (rq)->field += (amt); } while (0)
553 #else /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
554 static inline void
555 rq_sched_info_arrive(struct rq *rq, unsigned long delta_jiffies)
556 {}
557 static inline void
558 rq_sched_info_depart(struct rq *rq, unsigned long delta_jiffies)
559 {}
560 # define schedstat_inc(rq, field)       do { } while (0)
561 # define schedstat_add(rq, field, amt)  do { } while (0)
562 #endif
563
564 /*
565  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
566  */
567 static inline struct rq *this_rq_lock(void)
568         __acquires(rq->lock)
569 {
570         struct rq *rq;
571
572         local_irq_disable();
573         rq = this_rq();
574         spin_lock(&rq->lock);
575
576         return rq;
577 }
578
579 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
580 /*
581  * Called when a process is dequeued from the active array and given
582  * the cpu.  We should note that with the exception of interactive
583  * tasks, the expired queue will become the active queue after the active
584  * queue is empty, without explicitly dequeuing and requeuing tasks in the
585  * expired queue.  (Interactive tasks may be requeued directly to the
586  * active queue, thus delaying tasks in the expired queue from running;
587  * see scheduler_tick()).
588  *
589  * This function is only called from sched_info_arrive(), rather than
590  * dequeue_task(). Even though a task may be queued and dequeued multiple
591  * times as it is shuffled about, we're really interested in knowing how
592  * long it was from the *first* time it was queued to the time that it
593  * finally hit a cpu.
594  */
595 static inline void sched_info_dequeued(struct task_struct *t)
596 {
597         t->sched_info.last_queued = 0;
598 }
599
600 /*
601  * Called when a task finally hits the cpu.  We can now calculate how
602  * long it was waiting to run.  We also note when it began so that we
603  * can keep stats on how long its timeslice is.
604  */
605 static void sched_info_arrive(struct task_struct *t)
606 {
607         unsigned long now = jiffies, delta_jiffies = 0;
608
609         if (t->sched_info.last_queued)
610                 delta_jiffies = now - t->sched_info.last_queued;
611         sched_info_dequeued(t);
612         t->sched_info.run_delay += delta_jiffies;
613         t->sched_info.last_arrival = now;
614         t->sched_info.pcnt++;
615
616         rq_sched_info_arrive(task_rq(t), delta_jiffies);
617 }
618
619 /*
620  * Called when a process is queued into either the active or expired
621  * array.  The time is noted and later used to determine how long we
622  * had to wait for us to reach the cpu.  Since the expired queue will
623  * become the active queue after active queue is empty, without dequeuing
624  * and requeuing any tasks, we are interested in queuing to either. It
625  * is unusual but not impossible for tasks to be dequeued and immediately
626  * requeued in the same or another array: this can happen in sched_yield(),
627  * set_user_nice(), and even load_balance() as it moves tasks from runqueue
628  * to runqueue.
629  *
630  * This function is only called from enqueue_task(), but also only updates
631  * the timestamp if it is already not set.  It's assumed that
632  * sched_info_dequeued() will clear that stamp when appropriate.
633  */
634 static inline void sched_info_queued(struct task_struct *t)
635 {
636         if (unlikely(sched_info_on()))
637                 if (!t->sched_info.last_queued)
638                         t->sched_info.last_queued = jiffies;
639 }
640
641 /*
642  * Called when a process ceases being the active-running process, either
643  * voluntarily or involuntarily.  Now we can calculate how long we ran.
644  */
645 static inline void sched_info_depart(struct task_struct *t)
646 {
647         unsigned long delta_jiffies = jiffies - t->sched_info.last_arrival;
648
649         t->sched_info.cpu_time += delta_jiffies;
650         rq_sched_info_depart(task_rq(t), delta_jiffies);
651 }
652
653 /*
654  * Called when tasks are switched involuntarily due, typically, to expiring
655  * their time slice.  (This may also be called when switching to or from
656  * the idle task.)  We are only called when prev != next.
657  */
658 static inline void
659 __sched_info_switch(struct task_struct *prev, struct task_struct *next)
660 {
661         struct rq *rq = task_rq(prev);
662
663         /*
664          * prev now departs the cpu.  It's not interesting to record
665          * stats about how efficient we were at scheduling the idle
666          * process, however.
667          */
668         if (prev != rq->idle)
669                 sched_info_depart(prev);
670
671         if (next != rq->idle)
672                 sched_info_arrive(next);
673 }
674 static inline void
675 sched_info_switch(struct task_struct *prev, struct task_struct *next)
676 {
677         if (unlikely(sched_info_on()))
678                 __sched_info_switch(prev, next);
679 }
680 #else
681 #define sched_info_queued(t)            do { } while (0)
682 #define sched_info_switch(t, next)      do { } while (0)
683 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS || CONFIG_TASK_DELAY_ACCT */
684
685 /*
686  * Adding/removing a task to/from a priority array:
687  */
688 static void dequeue_task(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
689 {
690         array->nr_active--;
691         list_del(&p->run_list);
692         if (list_empty(array->queue + p->prio))
693                 __clear_bit(p->prio, array->bitmap);
694 }
695
696 static void enqueue_task(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
697 {
698         sched_info_queued(p);
699         list_add_tail(&p->run_list, array->queue + p->prio);
700         __set_bit(p->prio, array->bitmap);
701         array->nr_active++;
702         p->array = array;
703 }
704
705 /*
706  * Put task to the end of the run list without the overhead of dequeue
707  * followed by enqueue.
708  */
709 static void requeue_task(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
710 {
711         list_move_tail(&p->run_list, array->queue + p->prio);
712 }
713
714 static inline void
715 enqueue_task_head(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
716 {
717         list_add(&p->run_list, array->queue + p->prio);
718         __set_bit(p->prio, array->bitmap);
719         array->nr_active++;
720         p->array = array;
721 }
722
723 /*
724  * __normal_prio - return the priority that is based on the static
725  * priority but is modified by bonuses/penalties.
726  *
727  * We scale the actual sleep average [0 .... MAX_SLEEP_AVG]
728  * into the -5 ... 0 ... +5 bonus/penalty range.
729  *
730  * We use 25% of the full 0...39 priority range so that:
731  *
732  * 1) nice +19 interactive tasks do not preempt nice 0 CPU hogs.
733  * 2) nice -20 CPU hogs do not get preempted by nice 0 tasks.
734  *
735  * Both properties are important to certain workloads.
736  */
737
738 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
739 {
740         int bonus, prio;
741
742         bonus = CURRENT_BONUS(p) - MAX_BONUS / 2;
743
744         prio = p->static_prio - bonus;
745         if (prio < MAX_RT_PRIO)
746                 prio = MAX_RT_PRIO;
747         if (prio > MAX_PRIO-1)
748                 prio = MAX_PRIO-1;
749         return prio;
750 }
751
752 /*
753  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
754  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
755  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
756  * scheduling class and "nice" value.  For SCHED_NORMAL tasks this is just a
757  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
758  * slice expiry etc.
759  */
760
761 /*
762  * Assume: static_prio_timeslice(NICE_TO_PRIO(0)) == DEF_TIMESLICE
763  * If static_prio_timeslice() is ever changed to break this assumption then
764  * this code will need modification
765  */
766 #define TIME_SLICE_NICE_ZERO DEF_TIMESLICE
767 #define LOAD_WEIGHT(lp) \
768         (((lp) * SCHED_LOAD_SCALE) / TIME_SLICE_NICE_ZERO)
769 #define PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(prio) \
770         LOAD_WEIGHT(static_prio_timeslice(prio))
771 #define RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(rp) \
772         (PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(MAX_RT_PRIO) + LOAD_WEIGHT(rp))
773
774 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
775 {
776         if (has_rt_policy(p)) {
777 #ifdef CONFIG_SMP
778                 if (p == task_rq(p)->migration_thread)
779                         /*
780                          * The migration thread does the actual balancing.
781                          * Giving its load any weight will skew balancing
782                          * adversely.
783                          */
784                         p->load_weight = 0;
785                 else
786 #endif
787                         p->load_weight = RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(p->rt_priority);
788         } else
789                 p->load_weight = PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(p->static_prio);
790 }
791
792 static inline void
793 inc_raw_weighted_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
794 {
795         rq->raw_weighted_load += p->load_weight;
796 }
797
798 static inline void
799 dec_raw_weighted_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
800 {
801         rq->raw_weighted_load -= p->load_weight;
802 }
803
804 static inline void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
805 {
806         rq->nr_running++;
807         inc_raw_weighted_load(rq, p);
808 }
809
810 static inline void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
811 {
812         rq->nr_running--;
813         dec_raw_weighted_load(rq, p);
814 }
815
816 /*
817  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
818  * without taking RT-inheritance into account. Might be
819  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
820  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
821  * estimator recalculates.
822  */
823 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
824 {
825         int prio;
826
827         if (has_rt_policy(p))
828                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
829         else
830                 prio = __normal_prio(p);
831         return prio;
832 }
833
834 /*
835  * Calculate the current priority, i.e. the priority
836  * taken into account by the scheduler. This value might
837  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
838  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
839  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
840  */
841 static int effective_prio(struct task_struct *p)
842 {
843         p->normal_prio = normal_prio(p);
844         /*
845          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
846          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
847          * to the normal priority:
848          */
849         if (!rt_prio(p->prio))
850                 return p->normal_prio;
851         return p->prio;
852 }
853
854 /*
855  * __activate_task - move a task to the runqueue.
856  */
857 static void __activate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
858 {
859         struct prio_array *target = rq->active;
860
861         if (batch_task(p))
862                 target = rq->expired;
863         enqueue_task(p, target);
864         inc_nr_running(p, rq);
865 }
866
867 /*
868  * __activate_idle_task - move idle task to the _front_ of runqueue.
869  */
870 static inline void __activate_idle_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
871 {
872         enqueue_task_head(p, rq->active);
873         inc_nr_running(p, rq);
874 }
875
876 /*
877  * Recalculate p->normal_prio and p->prio after having slept,
878  * updating the sleep-average too:
879  */
880 static int recalc_task_prio(struct task_struct *p, unsigned long long now)
881 {
882         /* Caller must always ensure 'now >= p->timestamp' */
883         unsigned long sleep_time = now - p->timestamp;
884
885         if (batch_task(p))
886                 sleep_time = 0;
887
888         if (likely(sleep_time > 0)) {
889                 /*
890                  * This ceiling is set to the lowest priority that would allow
891                  * a task to be reinserted into the active array on timeslice
892                  * completion.
893                  */
894                 unsigned long ceiling = INTERACTIVE_SLEEP(p);
895
896                 if (p->mm && sleep_time > ceiling && p->sleep_avg < ceiling) {
897                         /*
898                          * Prevents user tasks from achieving best priority
899                          * with one single large enough sleep.
900                          */
901                         p->sleep_avg = ceiling;
902                         /*
903                          * Using INTERACTIVE_SLEEP() as a ceiling places a
904                          * nice(0) task 1ms sleep away from promotion, and
905                          * gives it 700ms to round-robin with no chance of
906                          * being demoted.  This is more than generous, so
907                          * mark this sleep as non-interactive to prevent the
908                          * on-runqueue bonus logic from intervening should
909                          * this task not receive cpu immediately.
910                          */
911                         p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
912                 } else {
913                         /*
914                          * Tasks waking from uninterruptible sleep are
915                          * limited in their sleep_avg rise as they
916                          * are likely to be waiting on I/O
917                          */
918                         if (p->sleep_type == SLEEP_NONINTERACTIVE && p->mm) {
919                                 if (p->sleep_avg >= ceiling)
920                                         sleep_time = 0;
921                                 else if (p->sleep_avg + sleep_time >=
922                                          ceiling) {
923                                                 p->sleep_avg = ceiling;
924                                                 sleep_time = 0;
925                                 }
926                         }
927
928                         /*
929                          * This code gives a bonus to interactive tasks.
930                          *
931                          * The boost works by updating the 'average sleep time'
932                          * value here, based on ->timestamp. The more time a
933                          * task spends sleeping, the higher the average gets -
934                          * and the higher the priority boost gets as well.
935                          */
936                         p->sleep_avg += sleep_time;
937
938                 }
939                 if (p->sleep_avg > NS_MAX_SLEEP_AVG)
940                         p->sleep_avg = NS_MAX_SLEEP_AVG;
941         }
942
943         return effective_prio(p);
944 }
945
946 /*
947  * activate_task - move a task to the runqueue and do priority recalculation
948  *
949  * Update all the scheduling statistics stuff. (sleep average
950  * calculation, priority modifiers, etc.)
951  */
952 static void activate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int local)
953 {
954         unsigned long long now;
955
956         if (rt_task(p))
957                 goto out;
958
959         now = sched_clock();
960 #ifdef CONFIG_SMP
961         if (!local) {
962                 /* Compensate for drifting sched_clock */
963                 struct rq *this_rq = this_rq();
964                 now = (now - this_rq->most_recent_timestamp)
965                         + rq->most_recent_timestamp;
966         }
967 #endif
968
969         /*
970          * Sleep time is in units of nanosecs, so shift by 20 to get a
971          * milliseconds-range estimation of the amount of time that the task
972          * spent sleeping:
973          */
974         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
975                 if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
976                         profile_hits(SLEEP_PROFILING, (void *)get_wchan(p),
977                                      (now - p->timestamp) >> 20);
978         }
979
980         p->prio = recalc_task_prio(p, now);
981
982         /*
983          * This checks to make sure it's not an uninterruptible task
984          * that is now waking up.
985          */
986         if (p->sleep_type == SLEEP_NORMAL) {
987                 /*
988                  * Tasks which were woken up by interrupts (ie. hw events)
989                  * are most likely of interactive nature. So we give them
990                  * the credit of extending their sleep time to the period
991                  * of time they spend on the runqueue, waiting for execution
992                  * on a CPU, first time around:
993                  */
994                 if (in_interrupt())
995                         p->sleep_type = SLEEP_INTERRUPTED;
996                 else {
997                         /*
998                          * Normal first-time wakeups get a credit too for
999                          * on-runqueue time, but it will be weighted down:
1000                          */
1001                         p->sleep_type = SLEEP_INTERACTIVE;
1002                 }
1003         }
1004         p->timestamp = now;
1005 out:
1006         __activate_task(p, rq);
1007 }
1008
1009 /*
1010  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1011  */
1012 static void deactivate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1013 {
1014         dec_nr_running(p, rq);
1015         dequeue_task(p, p->array);
1016         p->array = NULL;
1017 }
1018
1019 /*
1020  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1021  *
1022  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1023  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1024  * the target CPU.
1025  */
1026 #ifdef CONFIG_SMP
1027
1028 #ifndef tsk_is_polling
1029 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1030 #endif
1031
1032 static void resched_task(struct task_struct *p)
1033 {
1034         int cpu;
1035
1036         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1037
1038         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1039                 return;
1040
1041         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1042
1043         cpu = task_cpu(p);
1044         if (cpu == smp_processor_id())
1045                 return;
1046
1047         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1048         smp_mb();
1049         if (!tsk_is_polling(p))
1050                 smp_send_reschedule(cpu);
1051 }
1052 #else
1053 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
1054 {
1055         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1056         set_tsk_need_resched(p);
1057 }
1058 #endif
1059
1060 /**
1061  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1062  * @p: the task in question.
1063  */
1064 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1065 {
1066         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1067 }
1068
1069 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1070 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1071 {
1072         return cpu_rq(cpu)->raw_weighted_load;
1073 }
1074
1075 #ifdef CONFIG_SMP
1076 struct migration_req {
1077         struct list_head list;
1078
1079         struct task_struct *task;
1080         int dest_cpu;
1081
1082         struct completion done;
1083 };
1084
1085 /*
1086  * The task's runqueue lock must be held.
1087  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1088  */
1089 static int
1090 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1091 {
1092         struct rq *rq = task_rq(p);
1093
1094         /*
1095          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1096          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1097          */
1098         if (!p->array && !task_running(rq, p)) {
1099                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1100                 return 0;
1101         }
1102
1103         init_completion(&req->done);
1104         req->task = p;
1105         req->dest_cpu = dest_cpu;
1106         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1107
1108         return 1;
1109 }
1110
1111 /*
1112  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1113  *
1114  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1115  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1116  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1117  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1118  * waiting to become inactive.
1119  */
1120 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1121 {
1122         unsigned long flags;
1123         struct rq *rq;
1124         int preempted;
1125
1126 repeat:
1127         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1128         /* Must be off runqueue entirely, not preempted. */
1129         if (unlikely(p->array || task_running(rq, p))) {
1130                 /* If it's preempted, we yield.  It could be a while. */
1131                 preempted = !task_running(rq, p);
1132                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1133                 cpu_relax();
1134                 if (preempted)
1135                         yield();
1136                 goto repeat;
1137         }
1138         task_rq_unlock(rq, &flags);
1139 }
1140
1141 /***
1142  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1143  * @p: the to-be-kicked thread
1144  *
1145  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1146  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1147  *
1148  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1149  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1150  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1151  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1152  * achieved as well.
1153  */
1154 void kick_process(struct task_struct *p)
1155 {
1156         int cpu;
1157
1158         preempt_disable();
1159         cpu = task_cpu(p);
1160         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1161                 smp_send_reschedule(cpu);
1162         preempt_enable();
1163 }
1164
1165 /*
1166  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1167  * according to the scheduling class and "nice" value.
1168  *
1169  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1170  * balance conservatively.
1171  */
1172 static inline unsigned long source_load(int cpu, int type)
1173 {
1174         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1175
1176         if (type == 0)
1177                 return rq->raw_weighted_load;
1178
1179         return min(rq->cpu_load[type-1], rq->raw_weighted_load);
1180 }
1181
1182 /*
1183  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1184  * according to the scheduling class and "nice" value.
1185  */
1186 static inline unsigned long target_load(int cpu, int type)
1187 {
1188         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1189
1190         if (type == 0)
1191                 return rq->raw_weighted_load;
1192
1193         return max(rq->cpu_load[type-1], rq->raw_weighted_load);
1194 }
1195
1196 /*
1197  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1198  */
1199 static inline unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1200 {
1201         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1202         unsigned long n = rq->nr_running;
1203
1204         return n ? rq->raw_weighted_load / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1205 }
1206
1207 /*
1208  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1209  * domain.
1210  */
1211 static struct sched_group *
1212 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1213 {
1214         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1215         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1216         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1217         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1218
1219         do {
1220                 unsigned long load, avg_load;
1221                 int local_group;
1222                 int i;
1223
1224                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1225                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1226                         goto nextgroup;
1227
1228                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1229
1230                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1231                 avg_load = 0;
1232
1233                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1234                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1235                         if (local_group)
1236                                 load = source_load(i, load_idx);
1237                         else
1238                                 load = target_load(i, load_idx);
1239
1240                         avg_load += load;
1241                 }
1242
1243                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1244                 avg_load = (avg_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
1245
1246                 if (local_group) {
1247                         this_load = avg_load;
1248                         this = group;
1249                 } else if (avg_load < min_load) {
1250                         min_load = avg_load;
1251                         idlest = group;
1252                 }
1253 nextgroup:
1254                 group = group->next;
1255         } while (group != sd->groups);
1256
1257         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1258                 return NULL;
1259         return idlest;
1260 }
1261
1262 /*
1263  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1264  */
1265 static int
1266 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1267 {
1268         cpumask_t tmp;
1269         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1270         int idlest = -1;
1271         int i;
1272
1273         /* Traverse only the allowed CPUs */
1274         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1275
1276         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1277                 load = weighted_cpuload(i);
1278
1279                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1280                         min_load = load;
1281                         idlest = i;
1282                 }
1283         }
1284
1285         return idlest;
1286 }
1287
1288 /*
1289  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1290  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1291  * SD_BALANCE_EXEC.
1292  *
1293  * Balance, ie. select the least loaded group.
1294  *
1295  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1296  *
1297  * preempt must be disabled.
1298  */
1299 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1300 {
1301         struct task_struct *t = current;
1302         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1303
1304         for_each_domain(cpu, tmp) {
1305                 /*
1306                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1307                  */
1308                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1309                         break;
1310                 if (tmp->flags & flag)
1311                         sd = tmp;
1312         }
1313
1314         while (sd) {
1315                 cpumask_t span;
1316                 struct sched_group *group;
1317                 int new_cpu, weight;
1318
1319                 if (!(sd->flags & flag)) {
1320                         sd = sd->child;
1321                         continue;
1322                 }
1323
1324                 span = sd->span;
1325                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1326                 if (!group) {
1327                         sd = sd->child;
1328                         continue;
1329                 }
1330
1331                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1332                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1333                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1334                         sd = sd->child;
1335                         continue;
1336                 }
1337
1338                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1339                 cpu = new_cpu;
1340                 sd = NULL;
1341                 weight = cpus_weight(span);
1342                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1343                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1344                                 break;
1345                         if (tmp->flags & flag)
1346                                 sd = tmp;
1347                 }
1348                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1349         }
1350
1351         return cpu;
1352 }
1353
1354 #endif /* CONFIG_SMP */
1355
1356 /*
1357  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1358  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1359  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1360  * so we always favor a closer, idle cpu.
1361  *
1362  * Returns the CPU we should wake onto.
1363  */
1364 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1365 static int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1366 {
1367         cpumask_t tmp;
1368         struct sched_domain *sd;
1369         int i;
1370
1371         if (idle_cpu(cpu))
1372                 return cpu;
1373
1374         for_each_domain(cpu, sd) {
1375                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
1376                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
1377                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1378                                 if (idle_cpu(i))
1379                                         return i;
1380                         }
1381                 }
1382                 else
1383                         break;
1384         }
1385         return cpu;
1386 }
1387 #else
1388 static inline int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1389 {
1390         return cpu;
1391 }
1392 #endif
1393
1394 /***
1395  * try_to_wake_up - wake up a thread
1396  * @p: the to-be-woken-up thread
1397  * @state: the mask of task states that can be woken
1398  * @sync: do a synchronous wakeup?
1399  *
1400  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1401  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1402  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1403  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1404  * runnable without the overhead of this.
1405  *
1406  * returns failure only if the task is already active.
1407  */
1408 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1409 {
1410         int cpu, this_cpu, success = 0;
1411         unsigned long flags;
1412         long old_state;
1413         struct rq *rq;
1414 #ifdef CONFIG_SMP
1415         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1416         unsigned long load, this_load;
1417         int new_cpu;
1418 #endif
1419
1420         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1421         old_state = p->state;
1422         if (!(old_state & state))
1423                 goto out;
1424
1425         if (p->array)
1426                 goto out_running;
1427
1428         cpu = task_cpu(p);
1429         this_cpu = smp_processor_id();
1430
1431 #ifdef CONFIG_SMP
1432         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1433                 goto out_activate;
1434
1435         new_cpu = cpu;
1436
1437         schedstat_inc(rq, ttwu_cnt);
1438         if (cpu == this_cpu) {
1439                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1440                 goto out_set_cpu;
1441         }
1442
1443         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1444                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1445                         schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1446                         this_sd = sd;
1447                         break;
1448                 }
1449         }
1450
1451         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
1452                 goto out_set_cpu;
1453
1454         /*
1455          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1456          */
1457         if (this_sd) {
1458                 int idx = this_sd->wake_idx;
1459                 unsigned int imbalance;
1460
1461                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1462
1463                 load = source_load(cpu, idx);
1464                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
1465
1466                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
1467
1468                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1469                         unsigned long tl = this_load;
1470                         unsigned long tl_per_task;
1471
1472                         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1473
1474                         /*
1475                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1476                          * effect of the currently running task from the load
1477                          * of the current CPU:
1478                          */
1479                         if (sync)
1480                                 tl -= current->load_weight;
1481
1482                         if ((tl <= load &&
1483                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1484                                 100*(tl + p->load_weight) <= imbalance*load) {
1485                                 /*
1486                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1487                                  * p is cache cold in this domain, and
1488                                  * there is no bad imbalance.
1489                                  */
1490                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1491                                 goto out_set_cpu;
1492                         }
1493                 }
1494
1495                 /*
1496                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1497                  * limit is reached.
1498                  */
1499                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1500                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1501                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1502                                 goto out_set_cpu;
1503                         }
1504                 }
1505         }
1506
1507         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1508 out_set_cpu:
1509         new_cpu = wake_idle(new_cpu, p);
1510         if (new_cpu != cpu) {
1511                 set_task_cpu(p, new_cpu);
1512                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1513                 /* might preempt at this point */
1514                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1515                 old_state = p->state;
1516                 if (!(old_state & state))
1517                         goto out;
1518                 if (p->array)
1519                         goto out_running;
1520
1521                 this_cpu = smp_processor_id();
1522                 cpu = task_cpu(p);
1523         }
1524
1525 out_activate:
1526 #endif /* CONFIG_SMP */
1527         if (old_state == TASK_UNINTERRUPTIBLE) {
1528                 rq->nr_uninterruptible--;
1529                 /*
1530                  * Tasks on involuntary sleep don't earn
1531                  * sleep_avg beyond just interactive state.
1532                  */
1533                 p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
1534         } else
1535
1536         /*
1537          * Tasks that have marked their sleep as noninteractive get
1538          * woken up with their sleep average not weighted in an
1539          * interactive way.
1540          */
1541                 if (old_state & TASK_NONINTERACTIVE)
1542                         p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
1543
1544
1545         activate_task(p, rq, cpu == this_cpu);
1546         /*
1547          * Sync wakeups (i.e. those types of wakeups where the waker
1548          * has indicated that it will leave the CPU in short order)
1549          * don't trigger a preemption, if the woken up task will run on
1550          * this cpu. (in this case the 'I will reschedule' promise of
1551          * the waker guarantees that the freshly woken up task is going
1552          * to be considered on this CPU.)
1553          */
1554         if (!sync || cpu != this_cpu) {
1555                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
1556                         resched_task(rq->curr);
1557         }
1558         success = 1;
1559
1560 out_running:
1561         p->state = TASK_RUNNING;
1562 out:
1563         task_rq_unlock(rq, &flags);
1564
1565         return success;
1566 }
1567
1568 int fastcall wake_up_process(struct task_struct *p)
1569 {
1570         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1571                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1572 }
1573 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1574
1575 int fastcall wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1576 {
1577         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1578 }
1579
1580 static void task_running_tick(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1581 /*
1582  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1583  * p is forked by current.
1584  */
1585 void fastcall sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1586 {
1587         int cpu = get_cpu();
1588
1589 #ifdef CONFIG_SMP
1590         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1591 #endif
1592         set_task_cpu(p, cpu);
1593
1594         /*
1595          * We mark the process as running here, but have not actually
1596          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1597          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1598          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1599          */
1600         p->state = TASK_RUNNING;
1601
1602         /*
1603          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1604          */
1605         p->prio = current->normal_prio;
1606
1607         INIT_LIST_HEAD(&p->run_list);
1608         p->array = NULL;
1609 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1610         if (unlikely(sched_info_on()))
1611                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1612 #endif
1613 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1614         p->oncpu = 0;
1615 #endif
1616 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1617         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1618         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1619 #endif
1620         /*
1621          * Share the timeslice between parent and child, thus the
1622          * total amount of pending timeslices in the system doesn't change,
1623          * resulting in more scheduling fairness.
1624          */
1625         local_irq_disable();
1626         p->time_slice = (current->time_slice + 1) >> 1;
1627         /*
1628          * The remainder of the first timeslice might be recovered by
1629          * the parent if the child exits early enough.
1630          */
1631         p->first_time_slice = 1;
1632         current->time_slice >>= 1;
1633         p->timestamp = sched_clock();
1634         if (unlikely(!current->time_slice)) {
1635                 /*
1636                  * This case is rare, it happens when the parent has only
1637                  * a single jiffy left from its timeslice. Taking the
1638                  * runqueue lock is not a problem.
1639                  */
1640                 current->time_slice = 1;
1641                 task_running_tick(cpu_rq(cpu), current);
1642         }
1643         local_irq_enable();
1644         put_cpu();
1645 }
1646
1647 /*
1648  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1649  *
1650  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1651  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1652  * on the runqueue and wakes it.
1653  */
1654 void fastcall wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1655 {
1656         struct rq *rq, *this_rq;
1657         unsigned long flags;
1658         int this_cpu, cpu;
1659
1660         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1661         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1662         this_cpu = smp_processor_id();
1663         cpu = task_cpu(p);
1664
1665         /*
1666          * We decrease the sleep average of forking parents
1667          * and children as well, to keep max-interactive tasks
1668          * from forking tasks that are max-interactive. The parent
1669          * (current) is done further down, under its lock.
1670          */
1671         p->sleep_avg = JIFFIES_TO_NS(CURRENT_BONUS(p) *
1672                 CHILD_PENALTY / 100 * MAX_SLEEP_AVG / MAX_BONUS);
1673
1674         p->prio = effective_prio(p);
1675
1676         if (likely(cpu == this_cpu)) {
1677                 if (!(clone_flags & CLONE_VM)) {
1678                         /*
1679                          * The VM isn't cloned, so we're in a good position to
1680                          * do child-runs-first in anticipation of an exec. This
1681                          * usually avoids a lot of COW overhead.
1682                          */
1683                         if (unlikely(!current->array))
1684                                 __activate_task(p, rq);
1685                         else {
1686                                 p->prio = current->prio;
1687                                 p->normal_prio = current->normal_prio;
1688                                 list_add_tail(&p->run_list, &current->run_list);
1689                                 p->array = current->array;
1690                                 p->array->nr_active++;
1691                                 inc_nr_running(p, rq);
1692                         }
1693                         set_need_resched();
1694                 } else
1695                         /* Run child last */
1696                         __activate_task(p, rq);
1697                 /*
1698                  * We skip the following code due to cpu == this_cpu
1699                  *
1700                  *   task_rq_unlock(rq, &flags);
1701                  *   this_rq = task_rq_lock(current, &flags);
1702                  */
1703                 this_rq = rq;
1704         } else {
1705                 this_rq = cpu_rq(this_cpu);
1706
1707                 /*
1708                  * Not the local CPU - must adjust timestamp. This should
1709                  * get optimised away in the !CONFIG_SMP case.
1710                  */
1711                 p->timestamp = (p->timestamp - this_rq->most_recent_timestamp)
1712                                         + rq->most_recent_timestamp;
1713                 __activate_task(p, rq);
1714                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
1715                         resched_task(rq->curr);
1716
1717                 /*
1718                  * Parent and child are on different CPUs, now get the
1719                  * parent runqueue to update the parent's ->sleep_avg:
1720                  */
1721                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1722                 this_rq = task_rq_lock(current, &flags);
1723         }
1724         current->sleep_avg = JIFFIES_TO_NS(CURRENT_BONUS(current) *
1725                 PARENT_PENALTY / 100 * MAX_SLEEP_AVG / MAX_BONUS);
1726         task_rq_unlock(this_rq, &flags);
1727 }
1728
1729 /*
1730  * Potentially available exiting-child timeslices are
1731  * retrieved here - this way the parent does not get
1732  * penalized for creating too many threads.
1733  *
1734  * (this cannot be used to 'generate' timeslices
1735  * artificially, because any timeslice recovered here
1736  * was given away by the parent in the first place.)
1737  */
1738 void fastcall sched_exit(struct task_struct *p)
1739 {
1740         unsigned long flags;
1741         struct rq *rq;
1742
1743         /*
1744          * If the child was a (relative-) CPU hog then decrease
1745          * the sleep_avg of the parent as well.
1746          */
1747         rq = task_rq_lock(p->parent, &flags);
1748         if (p->first_time_slice && task_cpu(p) == task_cpu(p->parent)) {
1749                 p->parent->time_slice += p->time_slice;
1750                 if (unlikely(p->parent->time_slice > task_timeslice(p)))
1751                         p->parent->time_slice = task_timeslice(p);
1752         }
1753         if (p->sleep_avg < p->parent->sleep_avg)
1754                 p->parent->sleep_avg = p->parent->sleep_avg /
1755                 (EXIT_WEIGHT + 1) * EXIT_WEIGHT + p->sleep_avg /
1756                 (EXIT_WEIGHT + 1);
1757         task_rq_unlock(rq, &flags);
1758 }
1759
1760 /**
1761  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1762  * @rq: the runqueue preparing to switch
1763  * @next: the task we are going to switch to.
1764  *
1765  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1766  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1767  * switch.
1768  *
1769  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1770  * hooks.
1771  */
1772 static inline void prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1773 {
1774         prepare_lock_switch(rq, next);
1775         prepare_arch_switch(next);
1776 }
1777
1778 /**
1779  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1780  * @rq: runqueue associated with task-switch
1781  * @prev: the thread we just switched away from.
1782  *
1783  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1784  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1785  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1786  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1787  *
1788  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1789  * so, we finish that here outside of the runqueue lock.  (Doing it
1790  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1791  * details.)
1792  */
1793 static inline void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1794         __releases(rq->lock)
1795 {
1796         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1797         long prev_state;
1798
1799         rq->prev_mm = NULL;
1800
1801         /*
1802          * A task struct has one reference for the use as "current".
1803          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1804          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1805          * the scheduled task must drop that reference.
1806          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1807          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1808          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1809          * be dropped twice.
1810          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1811          */
1812         prev_state = prev->state;
1813         finish_arch_switch(prev);
1814         finish_lock_switch(rq, prev);
1815         if (mm)
1816                 mmdrop(mm);
1817         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1818                 /*
1819                  * Remove function-return probe instances associated with this
1820                  * task and put them back on the free list.
1821                  */
1822                 kprobe_flush_task(prev);
1823                 put_task_struct(prev);
1824         }
1825 }
1826
1827 /**
1828  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1829  * @prev: the thread we just switched away from.
1830  */
1831 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1832         __releases(rq->lock)
1833 {
1834         struct rq *rq = this_rq();
1835
1836         finish_task_switch(rq, prev);
1837 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1838         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1839         preempt_enable();
1840 #endif
1841         if (current->set_child_tid)
1842                 put_user(current->pid, current->set_child_tid);
1843 }
1844
1845 /*
1846  * context_switch - switch to the new MM and the new
1847  * thread's register state.
1848  */
1849 static inline struct task_struct *
1850 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1851                struct task_struct *next)
1852 {
1853         struct mm_struct *mm = next->mm;
1854         struct mm_struct *oldmm = prev->active_mm;
1855
1856         if (!mm) {
1857                 next->active_mm = oldmm;
1858                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1859                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1860         } else
1861                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1862
1863         if (!prev->mm) {
1864                 prev->active_mm = NULL;
1865                 WARN_ON(rq->prev_mm);
1866                 rq->prev_mm = oldmm;
1867         }
1868         /*
1869          * Since the runqueue lock will be released by the next
1870          * task (which is an invalid locking op but in the case
1871          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1872          * do an early lockdep release here:
1873          */
1874 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1875         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1876 #endif
1877
1878         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1879         switch_to(prev, next, prev);
1880
1881         return prev;
1882 }
1883
1884 /*
1885  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1886  *
1887  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1888  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1889  * number of context switches performed since bootup.
1890  */
1891 unsigned long nr_running(void)
1892 {
1893         unsigned long i, sum = 0;
1894
1895         for_each_online_cpu(i)
1896                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1897
1898         return sum;
1899 }
1900
1901 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1902 {
1903         unsigned long i, sum = 0;
1904
1905         for_each_possible_cpu(i)
1906                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1907
1908         /*
1909          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1910          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1911          */
1912         if (unlikely((long)sum < 0))
1913                 sum = 0;
1914
1915         return sum;
1916 }
1917
1918 unsigned long long nr_context_switches(void)
1919 {
1920         int i;
1921         unsigned long long sum = 0;
1922
1923         for_each_possible_cpu(i)
1924                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1925
1926         return sum;
1927 }
1928
1929 unsigned long nr_iowait(void)
1930 {
1931         unsigned long i, sum = 0;
1932
1933         for_each_possible_cpu(i)
1934                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1935
1936         return sum;
1937 }
1938
1939 unsigned long nr_active(void)
1940 {
1941         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
1942
1943         for_each_online_cpu(i) {
1944                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
1945                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1946         }
1947
1948         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
1949                 uninterruptible = 0;
1950
1951         return running + uninterruptible;
1952 }
1953
1954 #ifdef CONFIG_SMP
1955
1956 /*
1957  * Is this task likely cache-hot:
1958  */
1959 static inline int
1960 task_hot(struct task_struct *p, unsigned long long now, struct sched_domain *sd)
1961 {
1962         return (long long)(now - p->last_ran) < (long long)sd->cache_hot_time;
1963 }
1964
1965 /*
1966  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1967  *
1968  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1969  * you need to do so manually before calling.
1970  */
1971 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1972         __acquires(rq1->lock)
1973         __acquires(rq2->lock)
1974 {
1975         BUG_ON(!irqs_disabled());
1976         if (rq1 == rq2) {
1977                 spin_lock(&rq1->lock);
1978                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1979         } else {
1980                 if (rq1 < rq2) {
1981                         spin_lock(&rq1->lock);
1982                         spin_lock(&rq2->lock);
1983                 } else {
1984                         spin_lock(&rq2->lock);
1985                         spin_lock(&rq1->lock);
1986                 }
1987         }
1988 }
1989
1990 /*
1991  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1992  *
1993  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1994  * you need to do so manually after calling.
1995  */
1996 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1997         __releases(rq1->lock)
1998         __releases(rq2->lock)
1999 {
2000         spin_unlock(&rq1->lock);
2001         if (rq1 != rq2)
2002                 spin_unlock(&rq2->lock);
2003         else
2004                 __release(rq2->lock);
2005 }
2006
2007 /*
2008  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2009  */
2010 static void double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2011         __releases(this_rq->lock)
2012         __acquires(busiest->lock)
2013         __acquires(this_rq->lock)
2014 {
2015         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2016                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2017                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2018                 BUG_ON(1);
2019         }
2020         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2021                 if (busiest < this_rq) {
2022                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2023                         spin_lock(&busiest->lock);
2024                         spin_lock(&this_rq->lock);
2025                 } else
2026                         spin_lock(&busiest->lock);
2027         }
2028 }
2029
2030 /*
2031  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2032  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2033  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu.  Then
2034  * the cpu_allowed mask is restored.
2035  */
2036 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2037 {
2038         struct migration_req req;
2039         unsigned long flags;
2040         struct rq *rq;
2041
2042         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2043         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2044             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2045                 goto out;
2046
2047         /* force the process onto the specified CPU */
2048         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2049                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2050                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2051
2052                 get_task_struct(mt);
2053                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2054                 wake_up_process(mt);
2055                 put_task_struct(mt);
2056                 wait_for_completion(&req.done);
2057
2058                 return;
2059         }
2060 out:
2061         task_rq_unlock(rq, &flags);
2062 }
2063
2064 /*
2065  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2066  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2067  */
2068 void sched_exec(void)
2069 {
2070         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2071         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2072         put_cpu();
2073         if (new_cpu != this_cpu)
2074                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2075 }
2076
2077 /*
2078  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2079  * Both runqueues must be locked.
2080  */
2081 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct prio_array *src_array,
2082                       struct task_struct *p, struct rq *this_rq,
2083                       struct prio_array *this_array, int this_cpu)
2084 {
2085         dequeue_task(p, src_array);
2086         dec_nr_running(p, src_rq);
2087         set_task_cpu(p, this_cpu);
2088         inc_nr_running(p, this_rq);
2089         enqueue_task(p, this_array);
2090         p->timestamp = (p->timestamp - src_rq->most_recent_timestamp)
2091                                 + this_rq->most_recent_timestamp;
2092         /*
2093          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2094          * to be always true for them.
2095          */
2096         if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, this_rq))
2097                 resched_task(this_rq->curr);
2098 }
2099
2100 /*
2101  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2102  */
2103 static
2104 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2105                      struct sched_domain *sd, enum idle_type idle,
2106                      int *all_pinned)
2107 {
2108         /*
2109          * We do not migrate tasks that are:
2110          * 1) running (obviously), or
2111          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2112          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2113          */
2114         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed))
2115                 return 0;
2116         *all_pinned = 0;
2117
2118         if (task_running(rq, p))
2119                 return 0;
2120
2121         /*
2122          * Aggressive migration if:
2123          * 1) task is cache cold, or
2124          * 2) too many balance attempts have failed.
2125          */
2126
2127         if (sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2128 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2129                 if (task_hot(p, rq->most_recent_timestamp, sd))
2130                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2131 #endif
2132                 return 1;
2133         }
2134
2135         if (task_hot(p, rq->most_recent_timestamp, sd))
2136                 return 0;
2137         return 1;
2138 }
2139
2140 #define rq_best_prio(rq) min((rq)->curr->prio, (rq)->best_expired_prio)
2141
2142 /*
2143  * move_tasks tries to move up to max_nr_move tasks and max_load_move weighted
2144  * load from busiest to this_rq, as part of a balancing operation within
2145  * "domain". Returns the number of tasks moved.
2146  *
2147  * Called with both runqueues locked.
2148  */
2149 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2150                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
2151                       struct sched_domain *sd, enum idle_type idle,
2152                       int *all_pinned)
2153 {
2154         int idx, pulled = 0, pinned = 0, this_best_prio, best_prio,
2155             best_prio_seen, skip_for_load;
2156         struct prio_array *array, *dst_array;
2157         struct list_head *head, *curr;
2158         struct task_struct *tmp;
2159         long rem_load_move;
2160
2161         if (max_nr_move == 0 || max_load_move == 0)
2162                 goto out;
2163
2164         rem_load_move = max_load_move;
2165         pinned = 1;
2166         this_best_prio = rq_best_prio(this_rq);
2167         best_prio = rq_best_prio(busiest);
2168         /*
2169          * Enable handling of the case where there is more than one task
2170          * with the best priority.   If the current running task is one
2171          * of those with prio==best_prio we know it won't be moved
2172          * and therefore it's safe to override the skip (based on load) of
2173          * any task we find with that prio.
2174          */
2175         best_prio_seen = best_prio == busiest->curr->prio;
2176
2177         /*
2178          * We first consider expired tasks. Those will likely not be
2179          * executed in the near future, and they are most likely to
2180          * be cache-cold, thus switching CPUs has the least effect
2181          * on them.
2182          */
2183         if (busiest->expired->nr_active) {
2184                 array = busiest->expired;
2185                 dst_array = this_rq->expired;
2186         } else {
2187                 array = busiest->active;
2188                 dst_array = this_rq->active;
2189         }
2190
2191 new_array:
2192         /* Start searching at priority 0: */
2193         idx = 0;
2194 skip_bitmap:
2195         if (!idx)
2196                 idx = sched_find_first_bit(array->bitmap);
2197         else
2198                 idx = find_next_bit(array->bitmap, MAX_PRIO, idx);
2199         if (idx >= MAX_PRIO) {
2200                 if (array == busiest->expired && busiest->active->nr_active) {
2201                         array = busiest->active;
2202                         dst_array = this_rq->active;
2203                         goto new_array;
2204                 }
2205                 goto out;
2206         }
2207
2208         head = array->queue + idx;
2209         curr = head->prev;
2210 skip_queue:
2211         tmp = list_entry(curr, struct task_struct, run_list);
2212
2213         curr = curr->prev;
2214
2215         /*
2216          * To help distribute high priority tasks accross CPUs we don't
2217          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2218          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2219          */
2220         skip_for_load = tmp->load_weight > rem_load_move;
2221         if (skip_for_load && idx < this_best_prio)
2222                 skip_for_load = !best_prio_seen && idx == best_prio;
2223         if (skip_for_load ||
2224             !can_migrate_task(tmp, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2225
2226                 best_prio_seen |= idx == best_prio;
2227                 if (curr != head)
2228                         goto skip_queue;
2229                 idx++;
2230                 goto skip_bitmap;
2231         }
2232
2233         pull_task(busiest, array, tmp, this_rq, dst_array, this_cpu);
2234         pulled++;
2235         rem_load_move -= tmp->load_weight;
2236
2237         /*
2238          * We only want to steal up to the prescribed number of tasks
2239          * and the prescribed amount of weighted load.
2240          */
2241         if (pulled < max_nr_move && rem_load_move > 0) {
2242                 if (idx < this_best_prio)
2243                         this_best_prio = idx;
2244                 if (curr != head)
2245                         goto skip_queue;
2246                 idx++;
2247                 goto skip_bitmap;
2248         }
2249 out:
2250         /*
2251          * Right now, this is the only place pull_task() is called,
2252          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2253          * inside pull_task().
2254          */
2255         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2256
2257         if (all_pinned)
2258                 *all_pinned = pinned;
2259         return pulled;
2260 }
2261
2262 /*
2263  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2264  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2265  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2266  */
2267 static struct sched_group *
2268 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2269                    unsigned long *imbalance, enum idle_type idle, int *sd_idle,
2270                    cpumask_t *cpus, int *balance)
2271 {
2272         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2273         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2274         unsigned long max_pull;
2275         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2276         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2277         int load_idx;
2278 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2279         int power_savings_balance = 1;
2280         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2281         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2282         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2283 #endif
2284
2285         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2286         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2287         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2288         if (idle == NOT_IDLE)
2289                 load_idx = sd->busy_idx;
2290         else if (idle == NEWLY_IDLE)
2291                 load_idx = sd->newidle_idx;
2292         else
2293                 load_idx = sd->idle_idx;
2294
2295         do {
2296                 unsigned long load, group_capacity;
2297                 int local_group;
2298                 int i;
2299                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2300                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2301
2302                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2303
2304                 if (local_group)
2305                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2306
2307                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2308                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2309
2310                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2311                         struct rq *rq;
2312
2313                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2314                                 continue;
2315
2316                         rq = cpu_rq(i);
2317
2318                         if (*sd_idle && !idle_cpu(i))
2319                                 *sd_idle = 0;
2320
2321                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2322                         if (local_group) {
2323                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2324                                         first_idle_cpu = 1;
2325                                         balance_cpu = i;
2326                                 }
2327
2328                                 load = target_load(i, load_idx);
2329                         } else
2330                                 load = source_load(i, load_idx);
2331
2332                         avg_load += load;
2333                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2334                         sum_weighted_load += rq->raw_weighted_load;
2335                 }
2336
2337                 /*
2338                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2339                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2340                  * domains.
2341                  */
2342                 if (local_group && balance_cpu != this_cpu && balance) {
2343                         *balance = 0;
2344                         goto ret;
2345                 }
2346
2347                 total_load += avg_load;
2348                 total_pwr += group->cpu_power;
2349
2350                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2351                 avg_load = (avg_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
2352
2353                 group_capacity = group->cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2354
2355                 if (local_group) {
2356                         this_load = avg_load;
2357                         this = group;
2358                         this_nr_running = sum_nr_running;
2359                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2360                 } else if (avg_load > max_load &&
2361                            sum_nr_running > group_capacity) {
2362                         max_load = avg_load;
2363                         busiest = group;
2364                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2365                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2366                 }
2367
2368 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2369                 /*
2370                  * Busy processors will not participate in power savings
2371                  * balance.
2372                  */
2373                 if (idle == NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2374                         goto group_next;
2375
2376                 /*
2377                  * If the local group is idle or completely loaded
2378                  * no need to do power savings balance at this domain
2379                  */
2380                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2381                                     !this_nr_running))
2382                         power_savings_balance = 0;
2383
2384                 /*
2385                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2386                  * don't include that group in power savings calculations
2387                  */
2388                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2389                     || !sum_nr_running)
2390                         goto group_next;
2391
2392                 /*
2393                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2394                  * This is the group from where we need to pick up the load
2395                  * for saving power
2396                  */
2397                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2398                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2399                      first_cpu(group->cpumask) <
2400                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2401                         group_min = group;
2402                         min_nr_running = sum_nr_running;
2403                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2404                                                 sum_nr_running;
2405                 }
2406
2407                 /*
2408                  * Calculate the group which is almost near its
2409                  * capacity but still has some space to pick up some load
2410                  * from other group and save more power
2411                  */
2412                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2413                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2414                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2415                              first_cpu(group->cpumask) >
2416                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2417                                 group_leader = group;
2418                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2419                         }
2420                 }
2421 group_next:
2422 #endif
2423                 group = group->next;
2424         } while (group != sd->groups);
2425
2426         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2427                 goto out_balanced;
2428
2429         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2430
2431         if (this_load >= avg_load ||
2432                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2433                 goto out_balanced;
2434
2435         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2436         /*
2437          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2438          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2439          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2440          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2441          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2442          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2443          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2444          * by pulling tasks to us.  Be careful of negative numbers as they'll
2445          * appear as very large values with unsigned longs.
2446          */
2447         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2448                 goto out_balanced;
2449
2450         /*
2451          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2452          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2453          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2454          */
2455         if (max_load < avg_load) {
2456                 *imbalance = 0;
2457                 goto small_imbalance;
2458         }
2459
2460         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2461         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2462
2463         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2464         *imbalance = min(max_pull * busiest->cpu_power,
2465                                 (avg_load - this_load) * this->cpu_power)
2466                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2467
2468         /*
2469          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2470          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2471          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2472          * moved
2473          */
2474         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2475                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2476                 unsigned int imbn;
2477
2478 small_imbalance:
2479                 pwr_move = pwr_now = 0;
2480                 imbn = 2;
2481                 if (this_nr_running) {
2482                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2483                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2484                                 imbn = 1;
2485                 } else
2486                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2487
2488                 if (max_load - this_load >= busiest_load_per_task * imbn) {
2489                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2490                         return busiest;
2491                 }
2492
2493                 /*
2494                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2495                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2496                  * moving them.
2497                  */
2498
2499                 pwr_now += busiest->cpu_power *
2500                         min(busiest_load_per_task, max_load);
2501                 pwr_now += this->cpu_power *
2502                         min(this_load_per_task, this_load);
2503                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2504
2505                 /* Amount of load we'd subtract */
2506                 tmp = busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE /
2507                         busiest->cpu_power;
2508                 if (max_load > tmp)
2509                         pwr_move += busiest->cpu_power *
2510                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2511
2512                 /* Amount of load we'd add */
2513                 if (max_load * busiest->cpu_power <
2514                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2515                         tmp = max_load * busiest->cpu_power / this->cpu_power;
2516                 else
2517                         tmp = busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE /
2518                                 this->cpu_power;
2519                 pwr_move += this->cpu_power *
2520                         min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2521                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2522
2523                 /* Move if we gain throughput */
2524                 if (pwr_move <= pwr_now)
2525                         goto out_balanced;
2526
2527                 *imbalance = busiest_load_per_task;
2528         }
2529
2530         return busiest;
2531
2532 out_balanced:
2533 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2534         if (idle == NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2535                 goto ret;
2536
2537         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2538                 *imbalance = min_load_per_task;
2539                 return group_min;
2540         }
2541 #endif
2542 ret:
2543         *imbalance = 0;
2544         return NULL;
2545 }
2546
2547 /*
2548  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2549  */
2550 static struct rq *
2551 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum idle_type idle,
2552                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2553 {
2554         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2555         unsigned long max_load = 0;
2556         int i;
2557
2558         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2559
2560                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2561                         continue;
2562
2563                 rq = cpu_rq(i);
2564
2565                 if (rq->nr_running == 1 && rq->raw_weighted_load > imbalance)
2566                         continue;
2567
2568                 if (rq->raw_weighted_load > max_load) {
2569                         max_load = rq->raw_weighted_load;
2570                         busiest = rq;
2571                 }
2572         }
2573
2574         return busiest;
2575 }
2576
2577 /*
2578  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2579  * so long as it is large enough.
2580  */
2581 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2582
2583 static inline unsigned long minus_1_or_zero(unsigned long n)
2584 {
2585         return n > 0 ? n - 1 : 0;
2586 }
2587
2588 /*
2589  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2590  * tasks if there is an imbalance.
2591  */
2592 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2593                         struct sched_domain *sd, enum idle_type idle,
2594                         int *balance)
2595 {
2596         int nr_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2597         struct sched_group *group;
2598         unsigned long imbalance;
2599         struct rq *busiest;
2600         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2601         unsigned long flags;
2602
2603         /*
2604          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2605          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2606          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2607          * portraying it as NOT_IDLE.
2608          */
2609         if (idle != NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2610             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2611                 sd_idle = 1;
2612
2613         schedstat_inc(sd, lb_cnt[idle]);
2614
2615 redo:
2616         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
2617                                    &cpus, balance);
2618
2619         if (*balance == 0)
2620                 goto out_balanced;
2621
2622         if (!group) {
2623                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2624                 goto out_balanced;
2625         }
2626
2627         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
2628         if (!busiest) {
2629                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2630                 goto out_balanced;
2631         }
2632
2633         BUG_ON(busiest == this_rq);
2634
2635         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2636
2637         nr_moved = 0;
2638         if (busiest->nr_running > 1) {
2639                 /*
2640                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2641                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2642                  * still unbalanced. nr_moved simply stays zero, so it is
2643                  * correctly treated as an imbalance.
2644                  */
2645                 local_irq_save(flags);
2646                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2647                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2648                                       minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2649                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2650                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2651                 local_irq_restore(flags);
2652
2653                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2654                 if (unlikely(all_pinned)) {
2655                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2656                         if (!cpus_empty(cpus))
2657                                 goto redo;
2658                         goto out_balanced;
2659                 }
2660         }
2661
2662         if (!nr_moved) {
2663                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2664                 sd->nr_balance_failed++;
2665
2666                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
2667
2668                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
2669
2670                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2671                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2672                          */
2673                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
2674                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2675                                 all_pinned = 1;
2676                                 goto out_one_pinned;
2677                         }
2678
2679                         if (!busiest->active_balance) {
2680                                 busiest->active_balance = 1;
2681                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2682                                 active_balance = 1;
2683                         }
2684                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2685                         if (active_balance)
2686                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2687
2688                         /*
2689                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2690                          * counter.
2691                          */
2692                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2693                 }
2694         } else
2695                 sd->nr_balance_failed = 0;
2696
2697         if (likely(!active_balance)) {
2698                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2699                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2700         } else {
2701                 /*
2702                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2703                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2704                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2705                  * move_tasks).
2706                  */
2707                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2708                         sd->balance_interval *= 2;
2709         }
2710
2711         if (!nr_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2712             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2713                 return -1;
2714         return nr_moved;
2715
2716 out_balanced:
2717         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
2718
2719         sd->nr_balance_failed = 0;
2720
2721 out_one_pinned:
2722         /* tune up the balancing interval */
2723         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
2724                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
2725                 sd->balance_interval *= 2;
2726
2727         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2728             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2729                 return -1;
2730         return 0;
2731 }
2732
2733 /*
2734  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2735  * tasks if there is an imbalance.
2736  *
2737  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (NEWLY_IDLE).
2738  * this_rq is locked.
2739  */
2740 static int
2741 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
2742 {
2743         struct sched_group *group;
2744         struct rq *busiest = NULL;
2745         unsigned long imbalance;
2746         int nr_moved = 0;
2747         int sd_idle = 0;
2748         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2749
2750         /*
2751          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2752          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2753          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2754          * portraying it as NOT_IDLE.
2755          */
2756         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2757             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2758                 sd_idle = 1;
2759
2760         schedstat_inc(sd, lb_cnt[NEWLY_IDLE]);
2761 redo:
2762         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, NEWLY_IDLE,
2763                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
2764         if (!group) {
2765                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[NEWLY_IDLE]);
2766                 goto out_balanced;
2767         }
2768
2769         busiest = find_busiest_queue(group, NEWLY_IDLE, imbalance,
2770                                 &cpus);
2771         if (!busiest) {
2772                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[NEWLY_IDLE]);
2773                 goto out_balanced;
2774         }
2775
2776         BUG_ON(busiest == this_rq);
2777
2778         schedstat_add(sd, lb_imbalance[NEWLY_IDLE], imbalance);
2779
2780         nr_moved = 0;
2781         if (busiest->nr_running > 1) {
2782                 /* Attempt to move tasks */
2783                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
2784                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2785                                         minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2786                                         imbalance, sd, NEWLY_IDLE, NULL);
2787                 spin_unlock(&busiest->lock);
2788
2789                 if (!nr_moved) {
2790                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2791                         if (!cpus_empty(cpus))
2792                                 goto redo;
2793                 }
2794         }
2795
2796         if (!nr_moved) {
2797                 schedstat_inc(sd, lb_failed[NEWLY_IDLE]);
2798                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2799                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2800                         return -1;
2801         } else
2802                 sd->nr_balance_failed = 0;
2803
2804         return nr_moved;
2805
2806 out_balanced:
2807         schedstat_inc(sd, lb_balanced[NEWLY_IDLE]);
2808         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2809             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2810                 return -1;
2811         sd->nr_balance_failed = 0;
2812
2813         return 0;
2814 }
2815
2816 /*
2817  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
2818  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
2819  */
2820 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
2821 {
2822         struct sched_domain *sd;
2823         int pulled_task = 0;
2824         unsigned long next_balance = jiffies + 60 *  HZ;
2825
2826         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2827                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE) {
2828                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
2829                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
2830                                                         this_rq, sd);
2831                         if (time_after(next_balance,
2832                                   sd->last_balance + sd->balance_interval))
2833                                 next_balance = sd->last_balance
2834                                                 + sd->balance_interval;
2835                         if (pulled_task)
2836                                 break;
2837                 }
2838         }
2839         if (!pulled_task)
2840                 /*
2841                  * We are going idle. next_balance may be set based on
2842                  * a busy processor. So reset next_balance.
2843                  */
2844                 this_rq->next_balance = next_balance;
2845 }
2846
2847 /*
2848  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
2849  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
2850  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
2851  * logical imbalances.
2852  *
2853  * Called with busiest_rq locked.
2854  */
2855 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
2856 {
2857         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
2858         struct sched_domain *sd;
2859         struct rq *target_rq;
2860
2861         /* Is there any task to move? */
2862         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
2863                 return;
2864
2865         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
2866
2867         /*
2868          * This condition is "impossible", if it occurs
2869          * we need to fix it.  Originally reported by
2870          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
2871          */
2872         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
2873
2874         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
2875         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
2876
2877         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
2878         for_each_domain(target_cpu, sd) {
2879                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
2880                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
2881                                 break;
2882         }
2883
2884         if (likely(sd)) {
2885                 schedstat_inc(sd, alb_cnt);
2886
2887                 if (move_tasks(target_rq, target_cpu, busiest_rq, 1,
2888                                RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(100), sd, SCHED_IDLE,
2889                                NULL))
2890                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
2891                 else
2892                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
2893         }
2894         spin_unlock(&target_rq->lock);
2895 }
2896
2897 static void update_load(struct rq *this_rq)
2898 {
2899         unsigned long this_load;
2900         int i, scale;
2901
2902         this_load = this_rq->raw_weighted_load;
2903
2904         /* Update our load: */
2905         for (i = 0, scale = 1; i < 3; i++, scale <<= 1) {
2906                 unsigned long old_load, new_load;
2907
2908                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2909                 new_load = this_load;
2910                 /*
2911                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2912                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2913                  * example.
2914                  */
2915                 if (new_load > old_load)
2916                         new_load += scale-1;
2917                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) / scale;
2918         }
2919 }
2920
2921 /*
2922  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
2923  *
2924  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
2925  * and initiates a balancing operation if so.
2926  *
2927  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
2928  */
2929 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
2930
2931 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
2932 {
2933         int this_cpu = smp_processor_id(), balance = 1;
2934         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
2935         unsigned long interval;
2936         struct sched_domain *sd;
2937         /*
2938          * We are idle if there are no processes running. This
2939          * is valid even if we are the idle process (SMT).
2940          */
2941         enum idle_type idle = !this_rq->nr_running ?
2942                                 SCHED_IDLE : NOT_IDLE;
2943         /* Earliest time when we have to call run_rebalance_domains again */
2944         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
2945
2946         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2947                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2948                         continue;
2949
2950                 interval = sd->balance_interval;
2951                 if (idle != SCHED_IDLE)
2952                         interval *= sd->busy_factor;
2953
2954                 /* scale ms to jiffies */
2955                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
2956                 if (unlikely(!interval))
2957                         interval = 1;
2958
2959                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
2960                         if (!spin_trylock(&balancing))
2961                                 goto out;
2962                 }
2963
2964                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
2965                         if (load_balance(this_cpu, this_rq, sd, idle, &balance)) {
2966                                 /*
2967                                  * We've pulled tasks over so either we're no
2968                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
2969                                  * not idle.
2970                                  */
2971                                 idle = NOT_IDLE;
2972                         }
2973                         sd->last_balance = jiffies;
2974                 }
2975                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
2976                         spin_unlock(&balancing);
2977 out:
2978                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
2979                         next_balance = sd->last_balance + interval;
2980
2981                 /*
2982                  * Stop the load balance at this level. There is another
2983                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
2984                  * actively.
2985                  */
2986                 if (!balance)
2987                         break;
2988         }
2989         this_rq->next_balance = next_balance;
2990 }
2991 #else
2992 /*
2993  * on UP we do not need to balance between CPUs:
2994  */
2995 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
2996 {
2997 }
2998 #endif
2999
3000 static inline void wake_priority_sleeper(struct rq *rq)
3001 {
3002 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
3003         if (!rq->nr_running)
3004                 return;
3005
3006         spin_lock(&rq->lock);
3007         /*
3008          * If an SMT sibling task has been put to sleep for priority
3009          * reasons reschedule the idle task to see if it can now run.
3010          */
3011         if (rq->nr_running)
3012                 resched_task(rq->idle);
3013         spin_unlock(&rq->lock);
3014 #endif
3015 }
3016
3017 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3018
3019 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3020
3021 /*
3022  * This is called on clock ticks and on context switches.
3023  * Bank in p->sched_time the ns elapsed since the last tick or switch.
3024  */
3025 static inline void
3026 update_cpu_clock(struct task_struct *p, struct rq *rq, unsigned long long now)
3027 {
3028         p->sched_time += now - p->last_ran;
3029         p->last_ran = rq->most_recent_timestamp = now;
3030 }
3031
3032 /*
3033  * Return current->sched_time plus any more ns on the sched_clock
3034  * that have not yet been banked.
3035  */
3036 unsigned long long current_sched_time(const struct task_struct *p)
3037 {
3038         unsigned long long ns;
3039         unsigned long flags;
3040
3041         local_irq_save(flags);
3042         ns = p->sched_time + sched_clock() - p->last_ran;
3043         local_irq_restore(flags);
3044
3045         return ns;
3046 }
3047
3048 /*
3049  * We place interactive tasks back into the active array, if possible.
3050  *
3051  * To guarantee that this does not starve expired tasks we ignore the
3052  * interactivity of a task if the first expired task had to wait more
3053  * than a 'reasonable' amount of time. This deadline timeout is
3054  * load-dependent, as the frequency of array switched decreases with
3055  * increasing number of running tasks. We also ignore the interactivity
3056  * if a better static_prio task has expired:
3057  */
3058 static inline int expired_starving(struct rq *rq)
3059 {
3060         if (rq->curr->static_prio > rq->best_expired_prio)
3061                 return 1;
3062         if (!STARVATION_LIMIT || !rq->expired_timestamp)
3063                 return 0;
3064         if (jiffies - rq->expired_timestamp > STARVATION_LIMIT * rq->nr_running)
3065                 return 1;
3066         return 0;
3067 }
3068
3069 /*
3070  * Account user cpu time to a process.
3071  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3072  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3073  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3074  */
3075 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3076 {
3077         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3078         cputime64_t tmp;
3079
3080         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3081
3082         /* Add user time to cpustat. */
3083         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3084         if (TASK_NICE(p) > 0)
3085                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3086         else
3087                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3088 }
3089
3090 /*
3091  * Account system cpu time to a process.
3092  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3093  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3094  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3095  */
3096 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3097                          cputime_t cputime)
3098 {
3099         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3100         struct rq *rq = this_rq();
3101         cputime64_t tmp;
3102
3103         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3104
3105         /* Add system time to cpustat. */
3106         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3107         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3108                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3109         else if (softirq_count())
3110                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3111         else if (p != rq->idle)
3112                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3113         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3114                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3115         else
3116                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3117         /* Account for system time used */
3118         acct_update_integrals(p);
3119 }
3120
3121 /*
3122  * Account for involuntary wait time.
3123  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3124  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3125  */
3126 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3127 {
3128         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3129         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3130         struct rq *rq = this_rq();
3131
3132         if (p == rq->idle) {
3133                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3134                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3135                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3136                 else
3137                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3138         } else
3139                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3140 }
3141
3142 static void task_running_tick(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3143 {
3144         if (p->array != rq->active) {
3145                 /* Task has expired but was not scheduled yet */
3146                 set_tsk_need_resched(p);
3147                 return;
3148         }
3149         spin_lock(&rq->lock);
3150         /*
3151          * The task was running during this tick - update the
3152          * time slice counter. Note: we do not update a thread's
3153          * priority until it either goes to sleep or uses up its
3154          * timeslice. This makes it possible for interactive tasks
3155          * to use up their timeslices at their highest priority levels.
3156          */
3157         if (rt_task(p)) {
3158                 /*
3159                  * RR tasks need a special form of timeslice management.
3160                  * FIFO tasks have no timeslices.
3161                  */
3162                 if ((p->policy == SCHED_RR) && !--p->time_slice) {
3163                         p->time_slice = task_timeslice(p);
3164                         p->first_time_slice = 0;
3165                         set_tsk_need_resched(p);
3166
3167                         /* put it at the end of the queue: */
3168                         requeue_task(p, rq->active);
3169                 }
3170                 goto out_unlock;
3171         }
3172         if (!--p->time_slice) {
3173                 dequeue_task(p, rq->active);
3174                 set_tsk_need_resched(p);
3175                 p->prio = effective_prio(p);
3176                 p->time_slice = task_timeslice(p);
3177                 p->first_time_slice = 0;
3178
3179                 if (!rq->expired_timestamp)
3180                         rq->expired_timestamp = jiffies;
3181                 if (!TASK_INTERACTIVE(p) || expired_starving(rq)) {
3182                         enqueue_task(p, rq->expired);
3183                         if (p->static_prio < rq->best_expired_prio)
3184                                 rq->best_expired_prio = p->static_prio;
3185                 } else
3186                         enqueue_task(p, rq->active);
3187         } else {
3188                 /*
3189                  * Prevent a too long timeslice allowing a task to monopolize
3190                  * the CPU. We do this by splitting up the timeslice into
3191                  * smaller pieces.
3192                  *
3193                  * Note: this does not mean the task's timeslices expire or
3194                  * get lost in any way, they just might be preempted by
3195                  * another task of equal priority. (one with higher
3196                  * priority would have preempted this task already.) We
3197                  * requeue this task to the end of the list on this priority
3198                  * level, which is in essence a round-robin of tasks with
3199                  * equal priority.
3200                  *
3201                  * This only applies to tasks in the interactive
3202                  * delta range with at least TIMESLICE_GRANULARITY to requeue.
3203                  */
3204                 if (TASK_INTERACTIVE(p) && !((task_timeslice(p) -
3205                         p->time_slice) % TIMESLICE_GRANULARITY(p)) &&
3206                         (p->time_slice >= TIMESLICE_GRANULARITY(p)) &&
3207                         (p->array == rq->active)) {
3208
3209                         requeue_task(p, rq->active);
3210                         set_tsk_need_resched(p);
3211                 }
3212         }
3213 out_unlock:
3214         spin_unlock(&rq->lock);
3215 }
3216
3217 /*
3218  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3219  * We call it with interrupts disabled.
3220  *
3221  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3222  * timeslices.
3223  */
3224 void scheduler_tick(void)
3225 {
3226         unsigned long long now = sched_clock();
3227         struct task_struct *p = current;
3228         int cpu = smp_processor_id();
3229         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3230
3231         update_cpu_clock(p, rq, now);
3232
3233         if (p == rq->idle)
3234                 /* Task on the idle queue */
3235                 wake_priority_sleeper(rq);
3236         else
3237                 task_running_tick(rq, p);
3238 #ifdef CONFIG_SMP
3239         update_load(rq);
3240         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3241                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3242 #endif
3243 }
3244
3245 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
3246 static inline void wakeup_busy_runqueue(struct rq *rq)
3247 {
3248         /* If an SMT runqueue is sleeping due to priority reasons wake it up */
3249         if (rq->curr == rq->idle && rq->nr_running)
3250                 resched_task(rq->idle);
3251 }
3252
3253 /*
3254  * Called with interrupt disabled and this_rq's runqueue locked.
3255  */
3256 static void wake_sleeping_dependent(int this_cpu)
3257 {
3258         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
3259         int i;
3260
3261         for_each_domain(this_cpu, tmp) {
3262                 if (tmp->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) {
3263                         sd = tmp;
3264                         break;
3265                 }
3266         }
3267
3268         if (!sd)
3269                 return;
3270
3271         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
3272                 struct rq *smt_rq = cpu_rq(i);
3273
3274                 if (i == this_cpu)
3275                         continue;
3276                 if (unlikely(!spin_trylock(&smt_rq->lock)))
3277                         continue;
3278
3279                 wakeup_busy_runqueue(smt_rq);
3280                 spin_unlock(&smt_rq->lock);
3281         }
3282 }
3283
3284 /*
3285  * number of 'lost' timeslices this task wont be able to fully
3286  * utilize, if another task runs on a sibling. This models the
3287  * slowdown effect of other tasks running on siblings:
3288  */
3289 static inline unsigned long
3290 smt_slice(struct task_struct *p, struct sched_domain *sd)
3291 {
3292         return p->time_slice * (100 - sd->per_cpu_gain) / 100;
3293 }
3294
3295 /*
3296  * To minimise lock contention and not have to drop this_rq's runlock we only
3297  * trylock the sibling runqueues and bypass those runqueues if we fail to
3298  * acquire their lock. As we only trylock the normal locking order does not
3299  * need to be obeyed.
3300  */
3301 static int
3302 dependent_sleeper(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct task_struct *p)
3303 {
3304         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
3305         int ret = 0, i;
3306
3307         /* kernel/rt threads do not participate in dependent sleeping */
3308         if (!p->mm || rt_task(p))
3309                 return 0;
3310
3311         for_each_domain(this_cpu, tmp) {
3312                 if (tmp->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) {
3313                         sd = tmp;
3314                         break;
3315                 }
3316         }
3317
3318         if (!sd)
3319                 return 0;
3320
3321         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
3322                 struct task_struct *smt_curr;
3323                 struct rq *smt_rq;
3324
3325                 if (i == this_cpu)
3326                         continue;
3327
3328                 smt_rq = cpu_rq(i);
3329                 if (unlikely(!spin_trylock(&smt_rq->lock)))
3330                         continue;
3331
3332                 smt_curr = smt_rq->curr;
3333
3334                 if (!smt_curr->mm)
3335                         goto unlock;
3336
3337                 /*
3338                  * If a user task with lower static priority than the
3339                  * running task on the SMT sibling is trying to schedule,
3340                  * delay it till there is proportionately less timeslice
3341                  * left of the sibling task to prevent a lower priority
3342                  * task from using an unfair proportion of the
3343                  * physical cpu's resources. -ck
3344                  */
3345                 if (rt_task(smt_curr)) {
3346                         /*
3347                          * With real time tasks we run non-rt tasks only
3348                          * per_cpu_gain% of the time.
3349                          */
3350                         if ((jiffies % DEF_TIMESLICE) >
3351                                 (sd->per_cpu_gain * DEF_TIMESLICE / 100))
3352                                         ret = 1;
3353                 } else {
3354                         if (smt_curr->static_prio < p->static_prio &&
3355                                 !TASK_PREEMPTS_CURR(p, smt_rq) &&
3356                                 smt_slice(smt_curr, sd) > task_timeslice(p))
3357                                         ret = 1;
3358                 }
3359 unlock:
3360                 spin_unlock(&smt_rq->lock);
3361         }
3362         return ret;
3363 }
3364 #else
3365 static inline void wake_sleeping_dependent(int this_cpu)
3366 {
3367 }
3368 static inline int
3369 dependent_sleeper(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct task_struct *p)
3370 {
3371         return 0;
3372 }
3373 #endif
3374
3375 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3376
3377 void fastcall add_preempt_count(int val)
3378 {
3379         /*
3380          * Underflow?
3381          */
3382         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3383                 return;
3384         preempt_count() += val;
3385         /*
3386          * Spinlock count overflowing soon?
3387          */
3388         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3389                                 PREEMPT_MASK - 10);
3390 }
3391 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3392
3393 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3394 {
3395         /*
3396          * Underflow?
3397          */
3398         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3399                 return;
3400         /*
3401          * Is the spinlock portion underflowing?
3402          */
3403         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3404                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3405                 return;
3406
3407         preempt_count() -= val;
3408 }
3409 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3410
3411 #endif
3412
3413 static inline int interactive_sleep(enum sleep_type sleep_type)
3414 {
3415         return (sleep_type == SLEEP_INTERACTIVE ||
3416                 sleep_type == SLEEP_INTERRUPTED);
3417 }
3418
3419 /*
3420  * schedule() is the main scheduler function.
3421  */
3422 asmlinkage void __sched schedule(void)
3423 {
3424         struct task_struct *prev, *next;
3425         struct prio_array *array;
3426         struct list_head *queue;
3427         unsigned long long now;
3428         unsigned long run_time;
3429         int cpu, idx, new_prio;
3430         long *switch_count;
3431         struct rq *rq;
3432
3433         /*
3434          * Test if we are atomic.  Since do_exit() needs to call into
3435          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3436          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3437          */
3438         if (unlikely(in_atomic() && !current->exit_state)) {
3439                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: "
3440                         "%s/0x%08x/%d\n",
3441                         current->comm, preempt_count(), current->pid);
3442                 debug_show_held_locks(current);
3443                 if (irqs_disabled())
3444                         print_irqtrace_events(current);
3445                 dump_stack();
3446         }
3447         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3448
3449 need_resched:
3450         preempt_disable();
3451         prev = current;
3452         release_kernel_lock(prev);
3453 need_resched_nonpreemptible:
3454         rq = this_rq();
3455
3456         /*
3457          * The idle thread is not allowed to schedule!
3458          * Remove this check after it has been exercised a bit.
3459          */
3460         if (unlikely(prev == rq->idle) && prev->state != TASK_RUNNING) {
3461                 printk(KERN_ERR "bad: scheduling from the idle thread!\n");
3462                 dump_stack();
3463         }
3464
3465         schedstat_inc(rq, sched_cnt);
3466         now = sched_clock();
3467         if (likely((long long)(now - prev->timestamp) < NS_MAX_SLEEP_AVG)) {
3468                 run_time = now - prev->timestamp;
3469                 if (unlikely((long long)(now - prev->timestamp) < 0))
3470                         run_time = 0;
3471         } else
3472                 run_time = NS_MAX_SLEEP_AVG;
3473
3474         /*
3475          * Tasks charged proportionately less run_time at high sleep_avg to
3476          * delay them losing their interactive status
3477          */
3478         run_time /= (CURRENT_BONUS(prev) ? : 1);
3479
3480         spin_lock_irq(&rq->lock);
3481
3482         switch_count = &prev->nivcsw;
3483         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3484                 switch_count = &prev->nvcsw;
3485                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3486                                 unlikely(signal_pending(prev))))
3487                         prev->state = TASK_RUNNING;
3488                 else {
3489                         if (prev->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
3490                                 rq->nr_uninterruptible++;
3491                         deactivate_task(prev, rq);
3492                 }
3493         }
3494
3495         cpu = smp_processor_id();
3496         if (unlikely(!rq->nr_running)) {
3497                 idle_balance(cpu, rq);
3498                 if (!rq->nr_running) {
3499                         next = rq->idle;
3500                         rq->expired_timestamp = 0;
3501                         wake_sleeping_dependent(cpu);
3502                         goto switch_tasks;
3503                 }
3504         }
3505
3506         array = rq->active;
3507         if (unlikely(!array->nr_active)) {
3508                 /*
3509                  * Switch the active and expired arrays.
3510                  */
3511                 schedstat_inc(rq, sched_switch);
3512                 rq->active = rq->expired;
3513                 rq->expired = array;
3514                 array = rq->active;
3515                 rq->expired_timestamp = 0;
3516                 rq->best_expired_prio = MAX_PRIO;
3517         }
3518
3519         idx = sched_find_first_bit(array->bitmap);
3520         queue = array->queue + idx;
3521         next = list_entry(queue->next, struct task_struct, run_list);
3522
3523         if (!rt_task(next) && interactive_sleep(next->sleep_type)) {
3524                 unsigned long long delta = now - next->timestamp;
3525                 if (unlikely((long long)(now - next->timestamp) < 0))
3526                         delta = 0;
3527
3528                 if (next->sleep_type == SLEEP_INTERACTIVE)
3529                         delta = delta * (ON_RUNQUEUE_WEIGHT * 128 / 100) / 128;
3530
3531                 array = next->array;
3532                 new_prio = recalc_task_prio(next, next->timestamp + delta);
3533
3534                 if (unlikely(next->prio != new_prio)) {
3535                         dequeue_task(next, array);
3536                         next->prio = new_prio;
3537                         enqueue_task(next, array);
3538                 }
3539         }
3540         next->sleep_type = SLEEP_NORMAL;
3541         if (dependent_sleeper(cpu, rq, next))
3542                 next = rq->idle;
3543 switch_tasks:
3544         if (next == rq->idle)
3545                 schedstat_inc(rq, sched_goidle);
3546         prefetch(next);
3547         prefetch_stack(next);
3548         clear_tsk_need_resched(prev);
3549         rcu_qsctr_inc(task_cpu(prev));
3550
3551         update_cpu_clock(prev, rq, now);
3552
3553         prev->sleep_avg -= run_time;
3554         if ((long)prev->sleep_avg <= 0)
3555                 prev->sleep_avg = 0;
3556         prev->timestamp = prev->last_ran = now;
3557
3558         sched_info_switch(prev, next);
3559         if (likely(prev != next)) {
3560                 next->timestamp = now;
3561                 rq->nr_switches++;
3562                 rq->curr = next;
3563                 ++*switch_count;
3564
3565                 prepare_task_switch(rq, next);
3566                 prev = context_switch(rq, prev, next);
3567                 barrier();
3568                 /*
3569                  * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3570                  * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3571                  * frame will be invalid.
3572                  */
3573                 finish_task_switch(this_rq(), prev);
3574         } else
3575                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3576
3577         prev = current;
3578         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(prev) < 0))
3579                 goto need_resched_nonpreemptible;
3580         preempt_enable_no_resched();
3581         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3582                 goto need_resched;
3583 }
3584 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3585
3586 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3587 /*
3588  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3589  * off of preempt_enable.  Kernel preemptions off return from interrupt
3590  * occur there and call schedule directly.
3591  */
3592 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3593 {
3594         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3595 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3596         struct task_struct *task = current;
3597         int saved_lock_depth;
3598 #endif
3599         /*
3600          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3601          * we do not want to preempt the current task.  Just return..
3602          */
3603         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3604                 return;
3605
3606 need_resched:
3607         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3608         /*
3609          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3610          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3611          * auto-release the semaphore:
3612          */
3613 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3614         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3615         task->lock_depth = -1;
3616 #endif
3617         schedule();
3618 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3619         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3620 #endif
3621         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3622
3623         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3624         barrier();
3625         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3626                 goto need_resched;
3627 }
3628 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3629
3630 /*
3631  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3632  * off of irq context.
3633  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3634  * protect us against recursive calling from irq.
3635  */
3636 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3637 {
3638         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3639 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3640         struct task_struct *task = current;
3641         int saved_lock_depth;
3642 #endif
3643         /* Catch callers which need to be fixed */
3644         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3645
3646 need_resched:
3647         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3648         /*
3649          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3650          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3651          * auto-release the semaphore:
3652          */
3653 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3654         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3655         task->lock_depth = -1;
3656 #endif
3657         local_irq_enable();
3658         schedule();
3659         local_irq_disable();
3660 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3661         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3662 #endif
3663         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3664
3665         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3666         barrier();
3667         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3668                 goto need_resched;
3669 }
3670
3671 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3672
3673 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
3674                           void *key)
3675 {
3676         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
3677 }
3678 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3679
3680 /*
3681  * The core wakeup function.  Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3682  * wake everything up.  If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3683  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3684  *
3685  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3686  * started to run but is not in state TASK_RUNNING.  try_to_wake_up() returns
3687  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3688  */
3689 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3690                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
3691 {
3692         struct list_head *tmp, *next;
3693
3694         list_for_each_safe(tmp, next, &q->task_list) {
3695                 wait_queue_t *curr = list_entry(tmp, wait_queue_t, task_list);
3696                 unsigned flags = curr->flags;
3697
3698                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
3699                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3700                         break;
3701         }
3702 }
3703
3704 /**
3705  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3706  * @q: the waitqueue
3707  * @mode: which threads
3708  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3709  * @key: is directly passed to the wakeup function
3710  */
3711 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3712                         int nr_exclusive, void *key)
3713 {
3714         unsigned long flags;
3715
3716         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3717         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3718         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3719 }
3720 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3721
3722 /*
3723  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3724  */
3725 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3726 {
3727         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3728 }
3729
3730 /**
3731  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
3732  * @q: the waitqueue
3733  * @mode: which threads
3734  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3735  *
3736  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3737  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3738  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3739  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3740  *
3741  * On UP it can prevent extra preemption.
3742  */
3743 void fastcall
3744 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3745 {
3746         unsigned long flags;
3747         int sync = 1;
3748
3749         if (unlikely(!q))
3750                 return;
3751
3752         if (unlikely(!nr_exclusive))
3753                 sync = 0;
3754
3755         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3756         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
3757         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3758 }
3759 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3760
3761 void fastcall complete(struct completion *x)
3762 {
3763         unsigned long flags;
3764
3765         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3766         x->done++;
3767         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3768                          1, 0, NULL);
3769         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3770 }
3771 EXPORT_SYMBOL(complete);
3772
3773 void fastcall complete_all(struct completion *x)
3774 {
3775         unsigned long flags;
3776
3777         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3778         x->done += UINT_MAX/2;
3779         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3780                          0, 0, NULL);
3781         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3782 }
3783 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3784
3785 void fastcall __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3786 {
3787         might_sleep();
3788
3789         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3790         if (!x->done) {
3791                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3792
3793                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3794                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3795                 do {
3796                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3797                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3798                         schedule();
3799                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3800                 } while (!x->done);
3801                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3802         }
3803         x->done--;
3804         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3805 }
3806 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3807
3808 unsigned long fastcall __sched
3809 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3810 {
3811         might_sleep();
3812
3813         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3814         if (!x->done) {
3815                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3816
3817                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3818                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3819                 do {
3820                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3821                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3822                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3823                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3824                         if (!timeout) {
3825                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3826                                 goto out;
3827                         }
3828                 } while (!x->done);
3829                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3830         }
3831         x->done--;
3832 out:
3833         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3834         return timeout;
3835 }
3836 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3837
3838 int fastcall __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3839 {
3840         int ret = 0;
3841
3842         might_sleep();
3843
3844         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3845         if (!x->done) {
3846                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3847
3848                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3849                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3850                 do {
3851                         if (signal_pending(current)) {
3852                                 ret = -ERESTARTSYS;
3853                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3854                                 goto out;
3855                         }
3856                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3857                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3858                         schedule();
3859                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3860                 } while (!x->done);
3861                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3862         }
3863         x->done--;
3864 out:
3865         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3866
3867         return ret;
3868 }
3869 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3870
3871 unsigned long fastcall __sched
3872 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3873                                           unsigned long timeout)
3874 {
3875         might_sleep();
3876
3877         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3878         if (!x->done) {
3879                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3880
3881                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3882                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3883                 do {
3884                         if (signal_pending(current)) {
3885                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3886                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3887                                 goto out;
3888                         }
3889                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3890                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3891                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3892                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3893                         if (!timeout) {
3894                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3895                                 goto out;
3896                         }
3897                 } while (!x->done);
3898                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3899         }
3900         x->done--;
3901 out:
3902         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3903         return timeout;
3904 }
3905 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3906
3907
3908 #define SLEEP_ON_VAR                                    \
3909         unsigned long flags;                            \
3910         wait_queue_t wait;                              \
3911         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3912
3913 #define SLEEP_ON_HEAD                                   \
3914         spin_lock_irqsave(&q->lock,flags);              \
3915         __add_wait_queue(q, &wait);                     \
3916         spin_unlock(&q->lock);
3917
3918 #define SLEEP_ON_TAIL                                   \
3919         spin_lock_irq(&q->lock);                        \
3920         __remove_wait_queue(q, &wait);                  \
3921         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3922
3923 void fastcall __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3924 {
3925         SLEEP_ON_VAR
3926
3927         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3928
3929         SLEEP_ON_HEAD
3930         schedule();
3931         SLEEP_ON_TAIL
3932 }
3933 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3934
3935 long fastcall __sched
3936 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3937 {
3938         SLEEP_ON_VAR
3939
3940         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3941
3942         SLEEP_ON_HEAD
3943         timeout = schedule_timeout(timeout);
3944         SLEEP_ON_TAIL
3945
3946         return timeout;
3947 }
3948 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3949
3950 void fastcall __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3951 {
3952         SLEEP_ON_VAR
3953
3954         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3955
3956         SLEEP_ON_HEAD
3957         schedule();
3958         SLEEP_ON_TAIL
3959 }
3960 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3961
3962 long fastcall __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3963 {
3964         SLEEP_ON_VAR
3965
3966         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3967
3968         SLEEP_ON_HEAD
3969         timeout = schedule_timeout(timeout);
3970         SLEEP_ON_TAIL
3971
3972         return timeout;
3973 }
3974
3975 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3976
3977 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3978
3979 /*
3980  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3981  * @p: task
3982  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3983  *
3984  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3985  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3986  *
3987  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3988  */
3989 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3990 {
3991         struct prio_array *array;
3992         unsigned long flags;
3993         struct rq *rq;
3994         int oldprio;
3995
3996         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3997
3998         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3999
4000         oldprio = p->prio;
4001         array = p->array;
4002         if (array)
4003                 dequeue_task(p, array);
4004         p->prio = prio;
4005
4006         if (array) {
4007                 /*
4008                  * If changing to an RT priority then queue it
4009                  * in the active array!
4010                  */
4011                 if (rt_task(p))
4012                         array = rq->active;
4013                 enqueue_task(p, array);
4014                 /*
4015                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4016                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4017                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4018                  */
4019                 if (task_running(rq, p)) {
4020                         if (p->prio > oldprio)
4021                                 resched_task(rq->curr);
4022                 } else if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
4023                         resched_task(rq->curr);
4024         }
4025         task_rq_unlock(rq, &flags);
4026 }
4027
4028 #endif
4029
4030 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4031 {
4032         struct prio_array *array;
4033         int old_prio, delta;
4034         unsigned long flags;
4035         struct rq *rq;
4036
4037         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4038                 return;
4039         /*
4040          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4041          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4042          */
4043         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4044         /*
4045          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4046          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4047          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4048          * not SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH:
4049          */
4050         if (has_rt_policy(p)) {
4051                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4052                 goto out_unlock;
4053         }
4054         array = p->array;
4055         if (array) {
4056                 dequeue_task(p, array);
4057                 dec_raw_weighted_load(rq, p);
4058         }
4059
4060         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4061         set_load_weight(p);
4062         old_prio = p->prio;
4063         p->prio = effective_prio(p);
4064         delta = p->prio - old_prio;
4065
4066         if (array) {
4067                 enqueue_task(p, array);
4068                 inc_raw_weighted_load(rq, p);
4069                 /*
4070                  * If the task increased its priority or is running and
4071                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4072                  */
4073                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4074                         resched_task(rq->curr);
4075         }
4076 out_unlock:
4077         task_rq_unlock(rq, &flags);
4078 }
4079 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4080
4081 /*
4082  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4083  * @p: task
4084  * @nice: nice value
4085  */
4086 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4087 {
4088         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4089         int nice_rlim = 20 - nice;
4090
4091         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4092                 capable(CAP_SYS_NICE));
4093 }
4094
4095 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4096
4097 /*
4098  * sys_nice - change the priority of the current process.
4099  * @increment: priority increment
4100  *
4101  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4102  * does similar things.
4103  */
4104 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4105 {
4106         long nice, retval;
4107
4108         /*
4109          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4110          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4111          * and we have a single winner.
4112          */
4113         if (increment < -40)
4114                 increment = -40;
4115         if (increment > 40)
4116                 increment = 40;
4117
4118         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4119         if (nice < -20)
4120                 nice = -20;
4121         if (nice > 19)
4122                 nice = 19;
4123
4124         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4125                 return -EPERM;
4126
4127         retval = security_task_setnice(current, nice);
4128         if (retval)
4129                 return retval;
4130
4131         set_user_nice(current, nice);
4132         return 0;
4133 }
4134
4135 #endif
4136
4137 /**
4138  * task_prio - return the priority value of a given task.
4139  * @p: the task in question.
4140  *
4141  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4142  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4143  * around 0, value goes from -16 to +15.
4144  */
4145 int task_prio(const struct task_struct *p)
4146 {
4147         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4148 }
4149
4150 /**
4151  * task_nice - return the nice value of a given task.
4152  * @p: the task in question.
4153  */
4154 int task_nice(const struct task_struct *p)
4155 {
4156         return TASK_NICE(p);
4157 }
4158 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4159
4160 /**
4161  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4162  * @cpu: the processor in question.
4163  */
4164 int idle_cpu(int cpu)
4165 {
4166         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4167 }
4168
4169 /**
4170  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4171  * @cpu: the processor in question.
4172  */
4173 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4174 {
4175         return cpu_rq(cpu)->idle;
4176 }
4177
4178 /**
4179  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4180  * @pid: the pid in question.
4181  */
4182 static inline struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4183 {
4184         return pid ? find_task_by_pid(pid) : current;
4185 }
4186
4187 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4188 static void __setscheduler(struct task_struct *p, int policy, int prio)
4189 {
4190         BUG_ON(p->array);
4191
4192         p->policy = policy;
4193         p->rt_priority = prio;
4194         p->normal_prio = normal_prio(p);
4195         /* we are holding p->pi_lock already */
4196         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4197         /*
4198          * SCHED_BATCH tasks are treated as perpetual CPU hogs:
4199          */
4200         if (policy == SCHED_BATCH)
4201                 p->sleep_avg = 0;
4202         set_load_weight(p);
4203 }
4204
4205 /**
4206  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4207  * @p: the task in question.
4208  * @policy: new policy.
4209  * @param: structure containing the new RT priority.
4210  *
4211  * NOTE that the task may be already dead.
4212  */
4213 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4214                        struct sched_param *param)
4215 {
4216         int retval, oldprio, oldpolicy = -1;
4217         struct prio_array *array;
4218         unsigned long flags;
4219         struct rq *rq;
4220
4221         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4222         BUG_ON(in_interrupt());
4223 recheck:
4224         /* double check policy once rq lock held */
4225         if (policy < 0)
4226                 policy = oldpolicy = p->policy;
4227         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4228                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH)
4229                 return -EINVAL;
4230         /*
4231          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4232          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL and
4233          * SCHED_BATCH is 0.
4234          */
4235         if (param->sched_priority < 0 ||
4236             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4237             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4238                 return -EINVAL;
4239         if (is_rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4240                 return -EINVAL;
4241
4242         /*
4243          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4244          */
4245         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4246                 if (is_rt_policy(policy)) {
4247                         unsigned long rlim_rtprio;
4248                         unsigned long flags;
4249
4250                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4251                                 return -ESRCH;
4252                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4253                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4254
4255                         /* can't set/change the rt policy */
4256                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4257                                 return -EPERM;
4258
4259                         /* can't increase priority */
4260                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4261                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4262                                 return -EPERM;
4263                 }
4264
4265                 /* can't change other user's priorities */
4266                 if ((current->euid != p->euid) &&
4267                     (current->euid != p->uid))
4268                         return -EPERM;
4269         }
4270
4271         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4272         if (retval)
4273                 return retval;
4274         /*
4275          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4276          * changing the priority of the task:
4277          */
4278         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4279         /*
4280          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4281          * runqueue lock must be held.
4282          */
4283         rq = __task_rq_lock(p);
4284         /* recheck policy now with rq lock held */
4285         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4286                 policy = oldpolicy = -1;
4287                 __task_rq_unlock(rq);
4288                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4289                 goto recheck;
4290         }
4291         array = p->array;
4292         if (array)
4293                 deactivate_task(p, rq);
4294         oldprio = p->prio;
4295         __setscheduler(p, policy, param->sched_priority);
4296         if (array) {
4297                 __activate_task(p, rq);
4298                 /*
4299                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4300                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4301                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4302                  */
4303                 if (task_running(rq, p)) {
4304                         if (p->prio > oldprio)
4305                                 resched_task(rq->curr);
4306                 } else if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
4307                         resched_task(rq->curr);
4308         }
4309         __task_rq_unlock(rq);
4310         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4311
4312         rt_mutex_adjust_pi(p);
4313
4314         return 0;
4315 }
4316 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4317
4318 static int
4319 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4320 {
4321         struct sched_param lparam;
4322         struct task_struct *p;
4323         int retval;
4324
4325         if (!param || pid < 0)
4326                 return -EINVAL;
4327         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4328                 return -EFAULT;
4329
4330         rcu_read_lock();
4331         retval = -ESRCH;
4332         p = find_process_by_pid(pid);
4333         if (p != NULL)
4334                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4335         rcu_read_unlock();
4336
4337         return retval;
4338 }
4339
4340 /**
4341  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4342  * @pid: the pid in question.
4343  * @policy: new policy.
4344  * @param: structure containing the new RT priority.
4345  */
4346 asmlinkage long sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,
4347                                        struct sched_param __user *param)
4348 {
4349         /* negative values for policy are not valid */
4350         if (policy < 0)
4351                 return -EINVAL;
4352
4353         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4354 }
4355
4356 /**
4357  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4358  * @pid: the pid in question.
4359  * @param: structure containing the new RT priority.
4360  */
4361 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4362 {
4363         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4364 }
4365
4366 /**
4367  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4368  * @pid: the pid in question.
4369  */
4370 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4371 {
4372         struct task_struct *p;
4373         int retval = -EINVAL;
4374
4375         if (pid < 0)
4376                 goto out_nounlock;
4377
4378         retval = -ESRCH;
4379         read_lock(&tasklist_lock);
4380         p = find_process_by_pid(pid);
4381         if (p) {
4382                 retval = security_task_getscheduler(p);
4383                 if (!retval)
4384                         retval = p->policy;
4385         }
4386         read_unlock(&tasklist_lock);
4387
4388 out_nounlock:
4389         return retval;
4390 }
4391
4392 /**
4393  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4394  * @pid: the pid in question.
4395  * @param: structure containing the RT priority.
4396  */
4397 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4398 {
4399         struct sched_param lp;
4400         struct task_struct *p;
4401         int retval = -EINVAL;
4402
4403         if (!param || pid < 0)
4404                 goto out_nounlock;
4405
4406         read_lock(&tasklist_lock);
4407         p = find_process_by_pid(pid);
4408         retval = -ESRCH;
4409         if (!p)
4410                 goto out_unlock;
4411
4412         retval = security_task_getscheduler(p);
4413         if (retval)
4414                 goto out_unlock;
4415
4416         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4417         read_unlock(&tasklist_lock);
4418
4419         /*
4420          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4421          */
4422         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4423
4424 out_nounlock:
4425         return retval;
4426
4427 out_unlock:
4428         read_unlock(&tasklist_lock);
4429         return retval;
4430 }
4431
4432 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4433 {
4434         cpumask_t cpus_allowed;
4435         struct task_struct *p;
4436         int retval;
4437
4438         lock_cpu_hotplug();
4439         read_lock(&tasklist_lock);
4440
4441         p = find_process_by_pid(pid);
4442         if (!p) {
4443                 read_unlock(&tasklist_lock);
4444                 unlock_cpu_hotplug();
4445                 return -ESRCH;
4446         }
4447
4448         /*
4449          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4450          * tasklist_lock held.  We will bump the task_struct's
4451          * usage count and then drop tasklist_lock.
4452          */
4453         get_task_struct(p);
4454         read_unlock(&tasklist_lock);
4455
4456         retval = -EPERM;
4457         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4458                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4459                 goto out_unlock;
4460
4461         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4462         if (retval)
4463                 goto out_unlock;
4464
4465         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4466         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4467         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4468
4469 out_unlock:
4470         put_task_struct(p);
4471         unlock_cpu_hotplug();
4472         return retval;
4473 }
4474
4475 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4476                              cpumask_t *new_mask)
4477 {
4478         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4479                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4480         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4481                 len = sizeof(cpumask_t);
4482         }
4483         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4484 }
4485
4486 /**
4487  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4488  * @pid: pid of the process
4489  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4490  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4491  */
4492 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4493                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4494 {
4495         cpumask_t new_mask;
4496         int retval;
4497
4498         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4499         if (retval)
4500                 return retval;
4501
4502         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4503 }
4504
4505 /*
4506  * Represents all cpu's present in the system
4507  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4508  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4509  * method, such as ACPI for e.g.
4510  */
4511
4512 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4513 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4514
4515 #ifndef CONFIG_SMP
4516 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4517 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4518
4519 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4520 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4521 #endif
4522
4523 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4524 {
4525         struct task_struct *p;
4526         int retval;
4527
4528         lock_cpu_hotplug();
4529         read_lock(&tasklist_lock);
4530
4531         retval = -ESRCH;
4532         p = find_process_by_pid(pid);
4533         if (!p)
4534                 goto out_unlock;
4535
4536         retval = security_task_getscheduler(p);
4537         if (retval)
4538                 goto out_unlock;
4539
4540         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4541
4542 out_unlock:
4543         read_unlock(&tasklist_lock);
4544         unlock_cpu_hotplug();
4545         if (retval)
4546                 return retval;
4547
4548         return 0;
4549 }
4550
4551 /**
4552  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4553  * @pid: pid of the process
4554  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4555  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4556  */
4557 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4558                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4559 {
4560         int ret;
4561         cpumask_t mask;
4562
4563         if (len < sizeof(cpumask_t))
4564                 return -EINVAL;
4565
4566         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4567         if (ret < 0)
4568                 return ret;
4569
4570         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4571                 return -EFAULT;
4572
4573         return sizeof(cpumask_t);
4574 }
4575
4576 /**
4577  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4578  *
4579  * This function yields the current CPU by moving the calling thread
4580  * to the expired array. If there are no other threads running on this
4581  * CPU then this function will return.
4582  */
4583 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4584 {
4585         struct rq *rq = this_rq_lock();
4586         struct prio_array *array = current->array, *target = rq->expired;
4587
4588         schedstat_inc(rq, yld_cnt);
4589         /*
4590          * We implement yielding by moving the task into the expired
4591          * queue.
4592          *
4593          * (special rule: RT tasks will just roundrobin in the active
4594          *  array.)
4595          */
4596         if (rt_task(current))
4597                 target = rq->active;
4598
4599         if (array->nr_active == 1) {
4600                 schedstat_inc(rq, yld_act_empty);
4601                 if (!rq->expired->nr_active)
4602                         schedstat_inc(rq, yld_both_empty);
4603         } else if (!rq->expired->nr_active)
4604                 schedstat_inc(rq, yld_exp_empty);
4605
4606         if (array != target) {
4607                 dequeue_task(current, array);
4608                 enqueue_task(current, target);
4609         } else
4610                 /*
4611                  * requeue_task is cheaper so perform that if possible.
4612                  */
4613                 requeue_task(current, array);
4614
4615         /*
4616          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4617          * no need to preempt or enable interrupts:
4618          */
4619         __release(rq->lock);
4620         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4621         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4622         preempt_enable_no_resched();
4623
4624         schedule();
4625
4626         return 0;
4627 }
4628
4629 static void __cond_resched(void)
4630 {
4631 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4632         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4633 #endif
4634         /*
4635          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4636          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4637          * cond_resched() call.
4638          */
4639         do {
4640                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4641                 schedule();
4642                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4643         } while (need_resched());
4644 }
4645
4646 int __sched cond_resched(void)
4647 {
4648         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4649                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4650                 __cond_resched();
4651                 return 1;
4652         }
4653         return 0;
4654 }
4655 EXPORT_SYMBOL(cond_resched);
4656
4657 /*
4658  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4659  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4660  *
4661  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT.  We do strange low-level
4662  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4663  * spin_unlock(), once by hand).
4664  */
4665 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4666 {
4667         int ret = 0;
4668
4669         if (need_lockbreak(lock)) {
4670                 spin_unlock(lock);
4671                 cpu_relax();
4672                 ret = 1;
4673                 spin_lock(lock);
4674         }
4675         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4676                 spin_release(&lock->dep_map, 1, _THIS_IP_);
4677                 _raw_spin_unlock(lock);
4678                 preempt_enable_no_resched();
4679                 __cond_resched();
4680                 ret = 1;
4681                 spin_lock(lock);
4682         }
4683         return ret;
4684 }
4685 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4686
4687 int __sched cond_resched_softirq(void)
4688 {
4689         BUG_ON(!in_softirq());
4690
4691         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4692                 raw_local_irq_disable();
4693                 _local_bh_enable();
4694                 raw_local_irq_enable();
4695                 __cond_resched();
4696                 local_bh_disable();
4697                 return 1;
4698         }
4699         return 0;
4700 }
4701 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4702
4703 /**
4704  * yield - yield the current processor to other threads.
4705  *
4706  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4707  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4708  */
4709 void __sched yield(void)
4710 {
4711         set_current_state(TASK_RUNNING);
4712         sys_sched_yield();
4713 }
4714 EXPORT_SYMBOL(yield);
4715
4716 /*
4717  * This task is about to go to sleep on IO.  Increment rq->nr_iowait so
4718  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4719  *
4720  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4721  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4722  */
4723 void __sched io_schedule(void)
4724 {
4725         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4726
4727         delayacct_blkio_start();
4728         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4729         schedule();
4730         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4731         delayacct_blkio_end();
4732 }
4733 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4734
4735 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4736 {
4737         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4738         long ret;
4739
4740         delayacct_blkio_start();
4741         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4742         ret = schedule_timeout(timeout);
4743         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4744         delayacct_blkio_end();
4745         return ret;
4746 }
4747
4748 /**
4749  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4750  * @policy: scheduling class.
4751  *
4752  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4753  * by a given scheduling class.
4754  */
4755 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
4756 {
4757         int ret = -EINVAL;
4758
4759         switch (policy) {
4760         case SCHED_FIFO:
4761         case SCHED_RR:
4762                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4763                 break;
4764         case SCHED_NORMAL:
4765         case SCHED_BATCH:
4766                 ret = 0;
4767                 break;
4768         }
4769         return ret;
4770 }
4771
4772 /**
4773  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4774  * @policy: scheduling class.
4775  *
4776  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4777  * by a given scheduling class.
4778  */
4779 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
4780 {
4781         int ret = -EINVAL;
4782
4783         switch (policy) {
4784         case SCHED_FIFO:
4785         case SCHED_RR:
4786                 ret = 1;
4787                 break;
4788         case SCHED_NORMAL:
4789         case SCHED_BATCH:
4790                 ret = 0;
4791         }
4792         return ret;
4793 }
4794
4795 /**
4796  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4797  * @pid: pid of the process.
4798  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4799  *
4800  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4801  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4802  */
4803 asmlinkage
4804 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
4805 {
4806         struct task_struct *p;
4807         int retval = -EINVAL;
4808         struct timespec t;
4809
4810         if (pid < 0)
4811                 goto out_nounlock;
4812
4813         retval = -ESRCH;
4814         read_lock(&tasklist_lock);
4815         p = find_process_by_pid(pid);
4816         if (!p)
4817                 goto out_unlock;
4818
4819         retval = security_task_getscheduler(p);
4820         if (retval)
4821                 goto out_unlock;
4822
4823         jiffies_to_timespec(p->policy == SCHED_FIFO ?
4824                                 0 : task_timeslice(p), &t);
4825         read_unlock(&tasklist_lock);
4826         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4827 out_nounlock:
4828         return retval;
4829 out_unlock:
4830         read_unlock(&tasklist_lock);
4831         return retval;
4832 }
4833
4834 static inline struct task_struct *eldest_child(struct task_struct *p)
4835 {
4836         if (list_empty(&p->children))
4837                 return NULL;
4838         return list_entry(p->children.next,struct task_struct,sibling);
4839 }
4840
4841 static inline struct task_struct *older_sibling(struct task_struct *p)
4842 {
4843         if (p->sibling.prev==&p->parent->children)
4844                 return NULL;
4845         return list_entry(p->sibling.prev,struct task_struct,sibling);
4846 }
4847
4848 static inline struct task_struct *younger_sibling(struct task_struct *p)
4849 {
4850         if (p->sibling.next==&p->parent->children)
4851                 return NULL;
4852         return list_entry(p->sibling.next,struct task_struct,sibling);
4853 }
4854
4855 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
4856
4857 static void show_task(struct task_struct *p)
4858 {
4859         struct task_struct *relative;
4860         unsigned long free = 0;
4861         unsigned state;
4862
4863         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4864         printk("%-13.13s %c", p->comm,
4865                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4866 #if (BITS_PER_LONG == 32)
4867         if (state == TASK_RUNNING)
4868                 printk(" running ");
4869         else
4870                 printk(" %08lX ", thread_saved_pc(p));
4871 #else
4872         if (state == TASK_RUNNING)
4873                 printk("  running task   ");
4874         else
4875                 printk(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
4876 #endif
4877 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4878         {
4879                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
4880                 while (!*n)
4881                         n++;
4882                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
4883         }
4884 #endif
4885         printk("%5lu %5d %6d ", free, p->pid, p->parent->pid);
4886         if ((relative = eldest_child(p)))
4887                 printk("%5d ", relative->pid);
4888         else
4889                 printk("      ");
4890         if ((relative = younger_sibling(p)))
4891                 printk("%7d", relative->pid);
4892         else
4893                 printk("       ");
4894         if ((relative = older_sibling(p)))
4895                 printk(" %5d", relative->pid);
4896         else
4897                 printk("      ");
4898         if (!p->mm)
4899                 printk(" (L-TLB)\n");
4900         else
4901                 printk(" (NOTLB)\n");
4902
4903         if (state != TASK_RUNNING)
4904                 show_stack(p, NULL);
4905 }
4906
4907 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4908 {
4909         struct task_struct *g, *p;
4910
4911 #if (BITS_PER_LONG == 32)
4912         printk("\n"
4913                "                         free                        sibling\n");
4914         printk("  task             PC    stack   pid father child younger older\n");
4915 #else
4916         printk("\n"
4917                "                                 free                        sibling\n");
4918         printk("  task                 PC        stack   pid father child younger older\n");
4919 #endif
4920         read_lock(&tasklist_lock);
4921         do_each_thread(g, p) {
4922                 /*
4923                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4924                  * console might take alot of time:
4925                  */
4926                 touch_nmi_watchdog();
4927                 if (p->state & state_filter)
4928                         show_task(p);
4929         } while_each_thread(g, p);
4930
4931         read_unlock(&tasklist_lock);
4932         /*
4933          * Only show locks if all tasks are dumped:
4934          */
4935         if (state_filter == -1)
4936                 debug_show_all_locks();
4937 }
4938
4939 /**
4940  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4941  * @idle: task in question
4942  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4943  *
4944  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4945  * flag, to make booting more robust.
4946  */
4947 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4948 {
4949         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4950         unsigned long flags;
4951
4952         idle->timestamp = sched_clock();
4953         idle->sleep_avg = 0;
4954         idle->array = NULL;
4955         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
4956         idle->state = TASK_RUNNING;
4957         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
4958         set_task_cpu(idle, cpu);
4959
4960         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4961         rq->curr = rq->idle = idle;
4962 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
4963         idle->oncpu = 1;
4964 #endif
4965         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4966
4967         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4968 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
4969         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
4970 #else
4971         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4972 #endif
4973 }
4974
4975 /*
4976  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
4977  * indicates which cpus entered this state. This is used
4978  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
4979  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
4980  * always be CPU_MASK_NONE.
4981  */
4982 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
4983
4984 #ifdef CONFIG_SMP
4985 /*
4986  * This is how migration works:
4987  *
4988  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
4989  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
4990  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
4991  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
4992  *    thread off the CPU)
4993  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
4994  *    task is still in the wrong runqueue.
4995  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4996  *    it and puts it into the right queue.
4997  * 6) migration thread up()s the semaphore.
4998  * 7) we wake up and the migration is done.
4999  */
5000
5001 /*
5002  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5003  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5004  * is removed from the allowed bitmask.
5005  *
5006  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5007  * task must not exit() & deallocate itself prematurely.  The
5008  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5009  */
5010 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
5011 {
5012         struct migration_req req;
5013         unsigned long flags;
5014         struct rq *rq;
5015         int ret = 0;
5016
5017         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5018         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
5019                 ret = -EINVAL;
5020                 goto out;
5021         }
5022
5023         p->cpus_allowed = new_mask;
5024         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5025         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
5026                 goto out;
5027
5028         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
5029                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5030                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5031                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5032                 wait_for_completion(&req.done);
5033                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5034                 return 0;
5035         }
5036 out:
5037         task_rq_unlock(rq, &flags);
5038
5039         return ret;
5040 }
5041 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
5042
5043 /*
5044  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu.  We're doing
5045  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5046  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5047  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5048  *
5049  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5050  * as the task is no longer on this CPU.
5051  *
5052  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5053  */
5054 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5055 {
5056         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5057         int ret = 0;
5058
5059         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5060                 return ret;
5061
5062         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5063         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5064
5065         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5066         /* Already moved. */
5067         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5068                 goto out;
5069         /* Affinity changed (again). */
5070         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5071                 goto out;
5072
5073         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5074         if (p->array) {
5075                 /*
5076                  * Sync timestamp with rq_dest's before activating.
5077                  * The same thing could be achieved by doing this step
5078                  * afterwards, and pretending it was a local activate.
5079                  * This way is cleaner and logically correct.
5080                  */
5081                 p->timestamp = p->timestamp - rq_src->most_recent_timestamp
5082                                 + rq_dest->most_recent_timestamp;
5083                 deactivate_task(p, rq_src);
5084                 __activate_task(p, rq_dest);
5085                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq_dest))
5086                         resched_task(rq_dest->curr);
5087         }
5088         ret = 1;
5089 out:
5090         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5091         return ret;
5092 }
5093
5094 /*
5095  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5096  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5097  * another runqueue.
5098  */
5099 static int migration_thread(void *data)
5100 {
5101         int cpu = (long)data;
5102         struct rq *rq;
5103
5104         rq = cpu_rq(cpu);
5105         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5106
5107         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5108         while (!kthread_should_stop()) {
5109                 struct migration_req *req;
5110                 struct list_head *head;
5111
5112                 try_to_freeze();
5113
5114                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5115
5116                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5117                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5118                         goto wait_to_die;
5119                 }
5120
5121                 if (rq->active_balance) {
5122                         active_load_balance(rq, cpu);
5123                         rq->active_balance = 0;
5124                 }
5125
5126                 head = &rq->migration_queue;
5127
5128                 if (list_empty(head)) {
5129                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5130                         schedule();
5131                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5132                         continue;
5133                 }
5134                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5135                 list_del_init(head->next);
5136
5137                 spin_unlock(&rq->lock);
5138                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5139                 local_irq_enable();
5140
5141                 complete(&req->done);
5142         }
5143         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5144         return 0;
5145
5146 wait_to_die:
5147         /* Wait for kthread_stop */
5148         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5149         while (!kthread_should_stop()) {
5150                 schedule();
5151                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5152         }
5153         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5154         return 0;
5155 }
5156
5157 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5158 /*
5159  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if neccessary.
5160  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5161  */
5162 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5163 {
5164         unsigned long flags;
5165         cpumask_t mask;
5166         struct rq *rq;
5167         int dest_cpu;
5168
5169 restart:
5170         /* On same node? */
5171         mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5172         cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5173         dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5174
5175         /* On any allowed CPU? */
5176         if (dest_cpu == NR_CPUS)
5177                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5178
5179         /* No more Mr. Nice Guy. */
5180         if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5181                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5182                 cpus_setall(p->cpus_allowed);
5183                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5184                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5185
5186                 /*
5187                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
5188                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
5189                  * leave kernel.
5190                  */
5191                 if (p->mm && printk_ratelimit())
5192                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5193                                "longer affine to cpu%d\n",
5194                                p->pid, p->comm, dead_cpu);
5195         }
5196         if (!__migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu))
5197                 goto restart;
5198 }
5199
5200 /*
5201  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5202  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5203  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5204  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5205  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5206  */
5207 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5208 {
5209         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5210         unsigned long flags;
5211
5212         local_irq_save(flags);
5213         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5214         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5215         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5216         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5217         local_irq_restore(flags);
5218 }
5219
5220 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5221 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5222 {
5223         struct task_struct *p, *t;
5224
5225         write_lock_irq(&tasklist_lock);
5226
5227         do_each_thread(t, p) {
5228                 if (p == current)
5229                         continue;
5230
5231                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5232                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5233         } while_each_thread(t, p);
5234
5235         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
5236 }
5237
5238 /* Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5239  * It does so by boosting its priority to highest possible and adding it to
5240  * the _front_ of the runqueue. Used by CPU offline code.
5241  */
5242 void sched_idle_next(void)
5243 {
5244         int this_cpu = smp_processor_id();
5245         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5246         struct task_struct *p = rq->idle;
5247         unsigned long flags;
5248
5249         /* cpu has to be offline */
5250         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5251
5252         /*
5253          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5254          * and interrupts disabled on the current cpu.
5255          */
5256         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5257
5258         __setscheduler(p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5259
5260         /* Add idle task to the _front_ of its priority queue: */
5261         __activate_idle_task(p, rq);
5262
5263         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5264 }
5265
5266 /*
5267  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5268  * offline.
5269  */
5270 void idle_task_exit(void)
5271 {
5272         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5273
5274         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5275
5276         if (mm != &init_mm)
5277                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5278         mmdrop(mm);
5279 }
5280
5281 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5282 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5283 {
5284         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5285
5286         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5287         BUG_ON(p->exit_state != EXIT_ZOMBIE && p->exit_state != EXIT_DEAD);
5288
5289         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5290         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5291
5292         get_task_struct(p);
5293
5294         /*
5295          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5296          * that's OK.  No task can be added to this CPU, so iteration is
5297          * fine.
5298          * NOTE: interrupts should be left disabled  --dev@
5299          */
5300         spin_unlock(&rq->lock);
5301         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5302         spin_lock(&rq->lock);
5303
5304         put_task_struct(p);
5305 }
5306
5307 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5308 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5309 {
5310         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5311         unsigned int arr, i;
5312
5313         for (arr = 0; arr < 2; arr++) {
5314                 for (i = 0; i < MAX_PRIO; i++) {
5315                         struct list_head *list = &rq->arrays[arr].queue[i];
5316
5317                         while (!list_empty(list))
5318                                 migrate_dead(dead_cpu, list_entry(list->next,
5319                                              struct task_struct, run_list));
5320                 }
5321         }
5322 }
5323 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5324
5325 /*
5326  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5327  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5328  */
5329 static int __cpuinit
5330 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5331 {
5332         struct task_struct *p;
5333         int cpu = (long)hcpu;
5334         unsigned long flags;
5335         struct rq *rq;
5336
5337         switch (action) {
5338         case CPU_UP_PREPARE:
5339                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d",cpu);
5340                 if (IS_ERR(p))
5341                         return NOTIFY_BAD;
5342                 p->flags |= PF_NOFREEZE;
5343                 kthread_bind(p, cpu);
5344                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5345                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5346                 __setscheduler(p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5347                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5348                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5349                 break;
5350
5351         case CPU_ONLINE:
5352                 /* Strictly unneccessary, as first user will wake it. */
5353                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5354                 break;
5355
5356 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5357         case CPU_UP_CANCELED:
5358                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5359                         break;
5360                 /* Unbind it from offline cpu so it can run.  Fall thru. */
5361                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5362                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5363                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5364                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5365                 break;
5366
5367         case CPU_DEAD:
5368                 migrate_live_tasks(cpu);
5369                 rq = cpu_rq(cpu);
5370                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5371                 rq->migration_thread = NULL;
5372                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5373                 rq = task_rq_lock(rq->idle, &flags);
5374                 deactivate_task(rq->idle, rq);
5375                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5376                 __setscheduler(rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5377                 migrate_dead_tasks(cpu);
5378                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5379                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5380                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5381
5382                 /* No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5383                  * they didn't do lock_cpu_hotplug().  Just wake up
5384                  * the requestors. */
5385                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5386                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5387                         struct migration_req *req;
5388
5389                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5390                                          struct migration_req, list);
5391                         list_del_init(&req->list);
5392                         complete(&req->done);
5393                 }
5394                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5395                 break;
5396 #endif
5397         }
5398         return NOTIFY_OK;
5399 }
5400
5401 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5402  * happens before everything else.
5403  */
5404 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5405         .notifier_call = migration_call,
5406         .priority = 10
5407 };
5408
5409 int __init migration_init(void)
5410 {
5411         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5412         int err;
5413
5414         /* Start one for the boot CPU: */
5415         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5416         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5417         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5418         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5419
5420         return 0;
5421 }
5422 #endif
5423
5424 #ifdef CONFIG_SMP
5425 #undef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5426 #ifdef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5427 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5428 {
5429         int level = 0;
5430
5431         if (!sd) {
5432                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5433                 return;
5434         }
5435
5436         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5437
5438         do {
5439                 int i;
5440                 char str[NR_CPUS];
5441                 struct sched_group *group = sd->groups;
5442                 cpumask_t groupmask;
5443
5444                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5445                 cpus_clear(groupmask);
5446
5447                 printk(KERN_DEBUG);
5448                 for (i = 0; i < level + 1; i++)
5449                         printk(" ");
5450                 printk("domain %d: ", level);
5451
5452                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5453                         printk("does not load-balance\n");
5454                         if (sd->parent)
5455                                 printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5456                                                 " has parent");
5457                         break;
5458                 }
5459
5460                 printk("span %s\n", str);
5461
5462                 if (!cpu_isset(cpu, sd->span))
5463                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5464                                         "CPU%d\n", cpu);
5465                 if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask))
5466                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5467                                         " CPU%d\n", cpu);
5468
5469                 printk(KERN_DEBUG);
5470                 for (i = 0; i < level + 2; i++)
5471                         printk(" ");
5472                 printk("groups:");
5473                 do {
5474                         if (!group) {
5475                                 printk("\n");
5476                                 printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5477                                 break;
5478                         }
5479
5480                         if (!group->cpu_power) {
5481                                 printk("\n");
5482                                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5483                                                 "set\n");
5484                         }
5485
5486                         if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5487                                 printk("\n");
5488                                 printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5489                         }
5490
5491                         if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5492                                 printk("\n");
5493                                 printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5494                         }
5495
5496                         cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5497
5498                         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5499                         printk(" %s", str);
5500
5501                         group = group->next;
5502                 } while (group != sd->groups);
5503                 printk("\n");
5504
5505                 if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5506                         printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span "
5507                                         "domain->span\n");
5508
5509                 level++;
5510                 sd = sd->parent;
5511                 if (!sd)
5512                         continue;
5513
5514                 if (!cpus_subset(groupmask, sd->span))
5515                         printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5516                                 "of domain->span\n");
5517
5518         } while (sd);
5519 }
5520 #else
5521 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5522 #endif
5523
5524 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5525 {
5526         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
5527                 return 1;
5528
5529         /* Following flags need at least 2 groups */
5530         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5531                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5532                          SD_BALANCE_FORK |
5533                          SD_BALANCE_EXEC |
5534                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5535                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5536                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5537                         return 0;
5538         }
5539
5540         /* Following flags don't use groups */
5541         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
5542                          SD_WAKE_AFFINE |
5543                          SD_WAKE_BALANCE))
5544                 return 0;
5545
5546         return 1;
5547 }
5548
5549 static int
5550 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5551 {
5552         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5553
5554         if (sd_degenerate(parent))
5555                 return 1;
5556
5557         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
5558                 return 0;
5559
5560         /* Does parent contain flags not in child? */
5561         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
5562         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
5563                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
5564         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5565         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5566                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5567                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5568                                 SD_BALANCE_FORK |
5569                                 SD_BALANCE_EXEC |
5570                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5571                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5572         }
5573         if (~cflags & pflags)
5574                 return 0;
5575
5576         return 1;
5577 }
5578
5579 /*
5580  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain.  Callers must
5581  * hold the hotplug lock.
5582  */
5583 static void cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5584 {
5585         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5586         struct sched_domain *tmp;
5587
5588         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5589         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
5590                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5591                 if (!parent)
5592                         break;
5593                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5594                         tmp->parent = parent->parent;
5595                         if (parent->parent)
5596                                 parent->parent->child = tmp;
5597                 }
5598         }
5599
5600         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5601                 sd = sd->parent;
5602                 if (sd)
5603                         sd->child = NULL;
5604         }
5605
5606         sched_domain_debug(sd, cpu);
5607
5608         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5609 }
5610
5611 /* cpus with isolated domains */
5612 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
5613
5614 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5615 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5616 {
5617         int ints[NR_CPUS], i;
5618
5619         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5620         cpus_clear(cpu_isolated_map);
5621         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
5622                 if (ints[i] < NR_CPUS)
5623                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
5624         return 1;
5625 }
5626
5627 __setup ("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5628
5629 /*
5630  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
5631  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
5632  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
5633  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
5634  *
5635  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
5636  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5637  * and ->cpu_power to 0.
5638  */
5639 static void
5640 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
5641                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5642                                         struct sched_group **sg))
5643 {
5644         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5645         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
5646         int i;
5647
5648         for_each_cpu_mask(i, span) {
5649                 struct sched_group *sg;
5650                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
5651                 int j;
5652
5653                 if (cpu_isset(i, covered))
5654                         continue;
5655
5656                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
5657                 sg->cpu_power = 0;
5658
5659                 for_each_cpu_mask(j, span) {
5660                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
5661                                 continue;
5662
5663                         cpu_set(j, covered);
5664                         cpu_set(j, sg->cpumask);
5665                 }
5666                 if (!first)
5667                         first = sg;
5668                 if (last)
5669                         last->next = sg;
5670                 last = sg;
5671         }
5672         last->next = first;
5673 }
5674
5675 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
5676
5677 /*
5678  * Self-tuning task migration cost measurement between source and target CPUs.
5679  *
5680  * This is done by measuring the cost of manipulating buffers of varying
5681  * sizes. For a given buffer-size here are the steps that are taken:
5682  *
5683  * 1) the source CPU reads+dirties a shared buffer
5684  * 2) the target CPU reads+dirties the same shared buffer
5685  *
5686  * We measure how long they take, in the following 4 scenarios:
5687  *
5688  *  - source: CPU1, target: CPU2 | cost1
5689  *  - source: CPU2, target: CPU1 | cost2
5690  *  - source: CPU1, target: CPU1 | cost3
5691  *  - source: CPU2, target: CPU2 | cost4
5692  *
5693  * We then calculate the cost3+cost4-cost1-cost2 difference - this is
5694  * the cost of migration.
5695  *
5696  * We then start off from a small buffer-size and iterate up to larger
5697  * buffer sizes, in 5% steps - measuring each buffer-size separately, and
5698  * doing a maximum search for the cost. (The maximum cost for a migration
5699  * normally occurs when the working set size is around the effective cache
5700  * size.)
5701  */
5702 #define SEARCH_SCOPE            2
5703 #define MIN_CACHE_SIZE          (64*1024U)
5704 #define DEFAULT_CACHE_SIZE      (5*1024*1024U)
5705 #define ITERATIONS              1
5706 #define SIZE_THRESH             130
5707 #define COST_THRESH             130
5708
5709 /*
5710  * The migration cost is a function of 'domain distance'. Domain
5711  * distance is the number of steps a CPU has to iterate down its
5712  * domain tree to share a domain with the other CPU. The farther
5713  * two CPUs are from each other, the larger the distance gets.
5714  *
5715  * Note that we use the distance only to cache measurement results,
5716  * the distance value is not used numerically otherwise. When two
5717  * CPUs have the same distance it is assumed that the migration
5718  * cost is the same. (this is a simplification but quite practical)
5719  */
5720 #define MAX_DOMAIN_DISTANCE 32
5721
5722 static unsigned long long migration_cost[MAX_DOMAIN_DISTANCE] =
5723                 { [ 0 ... MAX_DOMAIN_DISTANCE-1 ] =
5724 /*
5725  * Architectures may override the migration cost and thus avoid
5726  * boot-time calibration. Unit is nanoseconds. Mostly useful for
5727  * virtualized hardware:
5728  */
5729 #ifdef CONFIG_DEFAULT_MIGRATION_COST
5730                         CONFIG_DEFAULT_MIGRATION_COST
5731 #else
5732                         -1LL
5733 #endif
5734 };
5735
5736 /*
5737  * Allow override of migration cost - in units of microseconds.
5738  * E.g. migration_cost=1000,2000,3000 will set up a level-1 cost
5739  * of 1 msec, level-2 cost of 2 msecs and level3 cost of 3 msecs:
5740  */
5741 static int __init migration_cost_setup(char *str)
5742 {
5743         int ints[MAX_DOMAIN_DISTANCE+1], i;
5744
5745         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5746
5747         printk("#ints: %d\n", ints[0]);
5748         for (i = 1; i <= ints[0]; i++) {
5749                 migration_cost[i-1] = (unsigned long long)ints[i]*1000;
5750                 printk("migration_cost[%d]: %Ld\n", i-1, migration_cost[i-1]);
5751         }
5752         return 1;
5753 }
5754
5755 __setup ("migration_cost=", migration_cost_setup);
5756
5757 /*
5758  * Global multiplier (divisor) for migration-cutoff values,
5759  * in percentiles. E.g. use a value of 150 to get 1.5 times
5760  * longer cache-hot cutoff times.
5761  *
5762  * (We scale it from 100 to 128 to long long handling easier.)
5763  */
5764
5765 #define MIGRATION_FACTOR_SCALE 128
5766
5767 static unsigned int migration_factor = MIGRATION_FACTOR_SCALE;
5768
5769 static int __init setup_migration_factor(char *str)
5770 {
5771         get_option(&str, &migration_factor);
5772         migration_factor = migration_factor * MIGRATION_FACTOR_SCALE / 100;
5773         return 1;
5774 }
5775
5776 __setup("migration_factor=", setup_migration_factor);
5777
5778 /*
5779  * Estimated distance of two CPUs, measured via the number of domains
5780  * we have to pass for the two CPUs to be in the same span:
5781  */
5782 static unsigned long domain_distance(int cpu1, int cpu2)
5783 {
5784         unsigned long distance = 0;
5785         struct sched_domain *sd;
5786
5787         for_each_domain(cpu1, sd) {
5788                 WARN_ON(!cpu_isset(cpu1, sd->span));
5789                 if (cpu_isset(cpu2, sd->span))
5790                         return distance;
5791                 distance++;
5792         }
5793         if (distance >= MAX_DOMAIN_DISTANCE) {
5794                 WARN_ON(1);
5795                 distance = MAX_DOMAIN_DISTANCE-1;
5796         }
5797
5798         return distance;
5799 }
5800
5801 static unsigned int migration_debug;
5802
5803 static int __init setup_migration_debug(char *str)
5804 {
5805         get_option(&str, &migration_debug);
5806         return 1;
5807 }
5808
5809 __setup("migration_debug=", setup_migration_debug);
5810
5811 /*
5812  * Maximum cache-size that the scheduler should try to measure.
5813  * Architectures with larger caches should tune this up during
5814  * bootup. Gets used in the domain-setup code (i.e. during SMP
5815  * bootup).
5816  */
5817 unsigned int max_cache_size;
5818
5819 static int __init setup_max_cache_size(char *str)
5820 {
5821         get_option(&str, &max_cache_size);
5822         return 1;
5823 }
5824
5825 __setup("max_cache_size=", setup_max_cache_size);
5826
5827 /*
5828  * Dirty a big buffer in a hard-to-predict (for the L2 cache) way. This
5829  * is the operation that is timed, so we try to generate unpredictable
5830  * cachemisses that still end up filling the L2 cache:
5831  */
5832 static void touch_cache(void *__cache, unsigned long __size)
5833 {
5834         unsigned long size = __size / sizeof(long);
5835         unsigned long chunk1 = size / 3;
5836         unsigned long chunk2 = 2 * size / 3;
5837         unsigned long *cache = __cache;
5838         int i;
5839
5840         for (i = 0; i < size/6; i += 8) {
5841                 switch (i % 6) {
5842                         case 0: cache[i]++;
5843                         case 1: cache[size-1-i]++;
5844                         case 2: cache[chunk1-i]++;
5845                         case 3: cache[chunk1+i]++;
5846                         case 4: cache[chunk2-i]++;
5847                         case 5: cache[chunk2+i]++;
5848                 }
5849         }
5850 }
5851
5852 /*
5853  * Measure the cache-cost of one task migration. Returns in units of nsec.
5854  */
5855 static unsigned long long
5856 measure_one(void *cache, unsigned long size, int source, int target)
5857 {
5858         cpumask_t mask, saved_mask;
5859         unsigned long long t0, t1, t2, t3, cost;
5860
5861         saved_mask = current->cpus_allowed;
5862
5863         /*
5864          * Flush source caches to RAM and invalidate them:
5865          */
5866         sched_cacheflush();
5867
5868         /*
5869          * Migrate to the source CPU:
5870          */
5871         mask = cpumask_of_cpu(source);
5872         set_cpus_allowed(current, mask);
5873         WARN_ON(smp_processor_id() != source);
5874
5875         /*
5876          * Dirty the working set:
5877          */
5878         t0 = sched_clock();
5879         touch_cache(cache, size);
5880         t1 = sched_clock();
5881
5882         /*
5883          * Migrate to the target CPU, dirty the L2 cache and access
5884          * the shared buffer. (which represents the working set
5885          * of a migrated task.)
5886          */
5887         mask = cpumask_of_cpu(target);
5888         set_cpus_allowed(current, mask);
5889         WARN_ON(smp_processor_id() != target);
5890
5891         t2 = sched_clock();
5892         touch_cache(cache, size);
5893         t3 = sched_clock();
5894
5895         cost = t1-t0 + t3-t2;
5896
5897         if (migration_debug >= 2)
5898                 printk("[%d->%d]: %8Ld %8Ld %8Ld => %10Ld.\n",
5899                         source, target, t1-t0, t1-t0, t3-t2, cost);
5900         /*
5901          * Flush target caches to RAM and invalidate them:
5902          */
5903         sched_cacheflush();
5904
5905         set_cpus_allowed(current, saved_mask);
5906
5907         return cost;
5908 }
5909
5910 /*
5911  * Measure a series of task migrations and return the average
5912  * result. Since this code runs early during bootup the system
5913  * is 'undisturbed' and the average latency makes sense.
5914  *
5915  * The algorithm in essence auto-detects the relevant cache-size,
5916  * so it will properly detect different cachesizes for different
5917  * cache-hierarchies, depending on how the CPUs are connected.
5918  *
5919  * Architectures can prime the upper limit of the search range via
5920  * max_cache_size, otherwise the search range defaults to 20MB...64K.
5921  */
5922 static unsigned long long
5923 measure_cost(int cpu1, int cpu2, void *cache, unsigned int size)
5924 {
5925         unsigned long long cost1, cost2;
5926         int i;
5927
5928         /*
5929          * Measure the migration cost of 'size' bytes, over an
5930          * average of 10 runs:
5931          *
5932          * (We perturb the cache size by a small (0..4k)
5933          *  value to compensate size/alignment related artifacts.
5934          *  We also subtract the cost of the operation done on
5935          *  the same CPU.)
5936          */
5937         cost1 = 0;
5938
5939         /*
5940          * dry run, to make sure we start off cache-cold on cpu1,
5941          * and to get any vmalloc pagefaults in advance:
5942          */
5943         measure_one(cache, size, cpu1, cpu2);
5944         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
5945                 cost1 += measure_one(cache, size - i * 1024, cpu1, cpu2);
5946
5947         measure_one(cache, size, cpu2, cpu1);
5948         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
5949                 cost1 += measure_one(cache, size - i * 1024, cpu2, cpu1);
5950
5951         /*
5952          * (We measure the non-migrating [cached] cost on both
5953          *  cpu1 and cpu2, to handle CPUs with different speeds)
5954          */
5955         cost2 = 0;
5956
5957         measure_one(cache, size, cpu1, cpu1);
5958         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
5959                 cost2 += measure_one(cache, size - i * 1024, cpu1, cpu1);
5960
5961         measure_one(cache, size, cpu2, cpu2);
5962         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
5963                 cost2 += measure_one(cache, size - i * 1024, cpu2, cpu2);
5964
5965         /*
5966          * Get the per-iteration migration cost:
5967          */
5968         do_div(cost1, 2 * ITERATIONS);
5969         do_div(cost2, 2 * ITERATIONS);
5970
5971         return cost1 - cost2;
5972 }
5973
5974 static unsigned long long measure_migration_cost(int cpu1, int cpu2)
5975 {
5976         unsigned long long max_cost = 0, fluct = 0, avg_fluct = 0;
5977         unsigned int max_size, size, size_found = 0;
5978         long long cost = 0, prev_cost;
5979         void *cache;
5980
5981         /*
5982          * Search from max_cache_size*5 down to 64K - the real relevant
5983          * cachesize has to lie somewhere inbetween.
5984          */
5985         if (max_cache_size) {
5986                 max_size = max(max_cache_size * SEARCH_SCOPE, MIN_CACHE_SIZE);
5987                 size = max(max_cache_size / SEARCH_SCOPE, MIN_CACHE_SIZE);
5988         } else {
5989                 /*
5990                  * Since we have no estimation about the relevant
5991                  * search range
5992                  */
5993                 max_size = DEFAULT_CACHE_SIZE * SEARCH_SCOPE;
5994                 size = MIN_CACHE_SIZE;
5995         }
5996
5997         if (!cpu_online(cpu1) || !cpu_online(cpu2)) {
5998                 printk("cpu %d and %d not both online!\n", cpu1, cpu2);
5999                 return 0;
6000         }
6001
6002         /*
6003          * Allocate the working set:
6004          */
6005         cache = vmalloc(max_size);
6006         if (!cache) {
6007                 printk("could not vmalloc %d bytes for cache!\n", 2 * max_size);
6008                 return 1000000; /* return 1 msec on very small boxen */
6009         }
6010
6011         while (size <= max_size) {
6012                 prev_cost = cost;
6013                 cost = measure_cost(cpu1, cpu2, cache, size);
6014
6015                 /*
6016                  * Update the max:
6017                  */
6018                 if (cost > 0) {
6019                         if (max_cost < cost) {
6020                                 max_cost = cost;
6021                                 size_found = size;
6022                         }
6023                 }
6024                 /*
6025                  * Calculate average fluctuation, we use this to prevent
6026                  * noise from triggering an early break out of the loop:
6027                  */
6028                 fluct = abs(cost - prev_cost);
6029                 avg_fluct = (avg_fluct + fluct)/2;
6030
6031                 if (migration_debug)
6032                         printk("-> [%d][%d][%7d] %3ld.%ld [%3ld.%ld] (%ld): "
6033                                 "(%8Ld %8Ld)\n",
6034                                 cpu1, cpu2, size,
6035                                 (long)cost / 1000000,
6036                                 ((long)cost / 100000) % 10,
6037                                 (long)max_cost / 1000000,
6038                                 ((long)max_cost / 100000) % 10,
6039                                 domain_distance(cpu1, cpu2),
6040                                 cost, avg_fluct);
6041
6042                 /*
6043                  * If we iterated at least 20% past the previous maximum,
6044                  * and the cost has dropped by more than 20% already,
6045                  * (taking fluctuations into account) then we assume to
6046                  * have found the maximum and break out of the loop early:
6047                  */
6048                 if (size_found && (size*100 > size_found*SIZE_THRESH))
6049                         if (cost+avg_fluct <= 0 ||
6050                                 max_cost*100 > (cost+avg_fluct)*COST_THRESH) {
6051
6052                                 if (migration_debug)
6053                                         printk("-> found max.\n");
6054                                 break;
6055                         }
6056                 /*
6057                  * Increase the cachesize in 10% steps:
6058                  */
6059                 size = size * 10 / 9;
6060         }
6061
6062         if (migration_debug)
6063                 printk("[%d][%d] working set size found: %d, cost: %Ld\n",
6064                         cpu1, cpu2, size_found, max_cost);
6065
6066         vfree(cache);
6067
6068         /*
6069          * A task is considered 'cache cold' if at least 2 times
6070          * the worst-case cost of migration has passed.
6071          *
6072          * (this limit is only listened to if the load-balancing
6073          * situation is 'nice' - if there is a large imbalance we
6074          * ignore it for the sake of CPU utilization and
6075          * processing fairness.)
6076          */
6077         return 2 * max_cost * migration_factor / MIGRATION_FACTOR_SCALE;
6078 }
6079
6080 static void calibrate_migration_costs(const cpumask_t *cpu_map)
6081 {
6082         int cpu1 = -1, cpu2 = -1, cpu, orig_cpu = raw_smp_processor_id();
6083         unsigned long j0, j1, distance, max_distance = 0;
6084         struct sched_domain *sd;
6085
6086         j0 = jiffies;
6087
6088         /*
6089          * First pass - calculate the cacheflush times:
6090          */
6091         for_each_cpu_mask(cpu1, *cpu_map) {
6092                 for_each_cpu_mask(cpu2, *cpu_map) {
6093                         if (cpu1 == cpu2)
6094                                 continue;
6095                         distance = domain_distance(cpu1, cpu2);
6096                         max_distance = max(max_distance, distance);
6097                         /*
6098                          * No result cached yet?
6099                          */
6100                         if (migration_cost[distance] == -1LL)
6101                                 migration_cost[distance] =
6102                                         measure_migration_cost(cpu1, cpu2);
6103                 }
6104         }
6105         /*
6106          * Second pass - update the sched domain hierarchy with
6107          * the new cache-hot-time estimations:
6108          */
6109         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6110                 distance = 0;
6111                 for_each_domain(cpu, sd) {
6112                         sd->cache_hot_time = migration_cost[distance];
6113                         distance++;
6114                 }
6115         }
6116         /*
6117          * Print the matrix:
6118          */
6119         if (migration_debug)
6120                 printk("migration: max_cache_size: %d, cpu: %d MHz:\n",
6121                         max_cache_size,
6122 #ifdef CONFIG_X86
6123                         cpu_khz/1000
6124 #else
6125                         -1
6126 #endif
6127                 );
6128         if (system_state == SYSTEM_BOOTING && num_online_cpus() > 1) {
6129                 printk("migration_cost=");
6130                 for (distance = 0; distance <= max_distance; distance++) {
6131                         if (distance)
6132                                 printk(",");
6133                         printk("%ld", (long)migration_cost[distance] / 1000);
6134                 }
6135                 printk("\n");
6136         }
6137         j1 = jiffies;
6138         if (migration_debug)
6139                 printk("migration: %ld seconds\n", (j1-j0) / HZ);
6140
6141         /*
6142          * Move back to the original CPU. NUMA-Q gets confused
6143          * if we migrate to another quad during bootup.
6144          */
6145         if (raw_smp_processor_id() != orig_cpu) {
6146                 cpumask_t mask = cpumask_of_cpu(orig_cpu),
6147                         saved_mask = current->cpus_allowed;
6148
6149                 set_cpus_allowed(current, mask);
6150                 set_cpus_allowed(current, saved_mask);
6151         }
6152 }
6153
6154 #ifdef CONFIG_NUMA
6155
6156 /**
6157  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6158  * @node: node whose sched_domain we're building
6159  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6160  *
6161  * Find the next node to include in a given scheduling domain.  Simply
6162  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6163  *
6164  * Should use nodemask_t.
6165  */
6166 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
6167 {
6168         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6169
6170         min_val = INT_MAX;
6171
6172         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6173                 /* Start at @node */
6174                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6175
6176                 if (!nr_cpus_node(n))
6177                         continue;
6178
6179                 /* Skip already used nodes */
6180                 if (test_bit(n, used_nodes))
6181                         continue;
6182
6183                 /* Simple min distance search */
6184                 val = node_distance(node, n);
6185
6186                 if (val < min_val) {
6187                         min_val = val;
6188                         best_node = n;
6189                 }
6190         }
6191
6192         set_bit(best_node, used_nodes);
6193         return best_node;
6194 }
6195
6196 /**
6197  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6198  * @node: node whose cpumask we're constructing
6199  * @size: number of nodes to include in this span
6200  *
6201  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span.  It
6202  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6203  * out optimally.
6204  */
6205 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
6206 {
6207         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6208         cpumask_t span, nodemask;
6209         int i;
6210
6211         cpus_clear(span);
6212         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6213
6214         nodemask = node_to_cpumask(node);
6215         cpus_or(span, span, nodemask);
6216         set_bit(node, used_nodes);
6217
6218         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6219                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
6220
6221                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
6222                 cpus_or(span, span, nodemask);
6223         }
6224
6225         return span;
6226 }
6227 #endif
6228
6229 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6230
6231 /*
6232  * SMT sched-domains:
6233  */
6234 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6235 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6236 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6237
6238 static int cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6239                             struct sched_group **sg)
6240 {
6241         if (sg)
6242                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6243         return cpu;
6244 }
6245 #endif
6246
6247 /*
6248  * multi-core sched-domains:
6249  */
6250 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6251 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6252 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6253 #endif
6254
6255 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6256 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6257                              struct sched_group **sg)
6258 {
6259         int group;
6260         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
6261         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6262         group = first_cpu(mask);
6263         if (sg)
6264                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6265         return group;
6266 }
6267 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6268 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6269                              struct sched_group **sg)
6270 {
6271         if (sg)
6272                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6273         return cpu;
6274 }
6275 #endif
6276
6277 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6278 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6279
6280 static int cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6281                              struct sched_group **sg)
6282 {
6283         int group;
6284 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6285         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6286         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6287         group = first_cpu(mask);
6288 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6289         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
6290         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6291         group = first_cpu(mask);
6292 #else
6293         group = cpu;
6294 #endif
6295         if (sg)
6296                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6297         return group;
6298 }
6299
6300 #ifdef CONFIG_NUMA
6301 /*
6302  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6303  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6304  * gets dynamically allocated.
6305  */
6306 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6307 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
6308
6309 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6310 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6311
6312 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6313                                  struct sched_group **sg)
6314 {
6315         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
6316         int group;
6317
6318         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6319         group = first_cpu(nodemask);
6320
6321         if (sg)
6322                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
6323         return group;
6324 }
6325
6326 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6327 {
6328         struct sched_group *sg = group_head;
6329         int j;
6330
6331         if (!sg)
6332                 return;
6333 next_sg:
6334         for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6335                 struct sched_domain *sd;
6336
6337                 sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6338                 if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6339                         /*
6340                          * Only add "power" once for each
6341                          * physical package.
6342                          */
6343                         continue;
6344                 }
6345
6346                 sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
6347         }
6348         sg = sg->next;
6349         if (sg != group_head)
6350                 goto next_sg;
6351 }
6352 #endif
6353
6354 #ifdef CONFIG_NUMA
6355 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6356 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6357 {
6358         int cpu, i;
6359
6360         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6361                 struct sched_group **sched_group_nodes
6362                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6363
6364                 if (!sched_group_nodes)
6365                         continue;
6366
6367                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6368                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6369                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6370
6371                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6372                         if (cpus_empty(nodemask))
6373                                 continue;
6374
6375                         if (sg == NULL)
6376                                 continue;
6377                         sg = sg->next;
6378 next_sg:
6379                         oldsg = sg;
6380                         sg = sg->next;
6381                         kfree(oldsg);
6382                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6383                                 goto next_sg;
6384                 }
6385                 kfree(sched_group_nodes);
6386                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6387         }
6388 }
6389 #else
6390 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6391 {
6392 }
6393 #endif
6394
6395 /*
6396  * Initialize sched groups cpu_power.
6397  *
6398  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6399  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6400  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6401  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6402  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6403  * less cpu_power.
6404  *
6405  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6406  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6407  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6408  */
6409 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6410 {
6411         struct sched_domain *child;
6412         struct sched_group *group;
6413
6414         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6415
6416         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6417                 return;
6418
6419         child = sd->child;
6420
6421         /*
6422          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6423          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6424          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6425          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6426          * same sched domain.
6427          */
6428         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6429                        (child->flags &
6430                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6431                 sd->groups->cpu_power = SCHED_LOAD_SCALE;
6432                 return;
6433         }
6434
6435         sd->groups->cpu_power = 0;
6436
6437         /*
6438          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6439          */
6440         group = child->groups;
6441         do {
6442                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
6443                 group = group->next;
6444         } while (group != child->groups);
6445 }
6446
6447 /*
6448  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6449  * to the individual cpus
6450  */
6451 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6452 {
6453         int i;
6454         struct sched_domain *sd;
6455 #ifdef CONFIG_NUMA
6456         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6457         int sd_allnodes = 0;
6458
6459         /*
6460          * Allocate the per-node list of sched groups
6461          */
6462         sched_group_nodes = kzalloc(sizeof(struct sched_group*)*MAX_NUMNODES,
6463                                            GFP_KERNEL);
6464         if (!sched_group_nodes) {
6465                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6466                 return -ENOMEM;
6467         }
6468         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6469 #endif
6470
6471         /*
6472          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6473          */
6474         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6475                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6476                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6477
6478                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6479
6480 #ifdef CONFIG_NUMA
6481                 if (cpus_weight(*cpu_map)
6482                                 > SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6483                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6484                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6485                         sd->span = *cpu_map;
6486                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6487                         p = sd;
6488                         sd_allnodes = 1;
6489                 } else
6490                         p = NULL;
6491
6492                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6493                 *sd = SD_NODE_INIT;
6494                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6495                 sd->parent = p;
6496                 if (p)
6497                         p->child = sd;
6498                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6499 #endif
6500
6501                 p = sd;
6502                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6503                 *sd = SD_CPU_INIT;
6504                 sd->span = nodemask;
6505                 sd->parent = p;
6506                 if (p)
6507                         p->child = sd;
6508                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6509
6510 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6511                 p = sd;
6512                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6513                 *sd = SD_MC_INIT;
6514                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6515                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6516                 sd->parent = p;
6517                 p->child = sd;
6518                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6519 #endif
6520
6521 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6522                 p = sd;
6523                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6524                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6525                 sd->span = cpu_sibling_map[i];
6526                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6527                 sd->parent = p;
6528                 p->child = sd;
6529                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6530 #endif
6531         }
6532
6533 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6534         /* Set up CPU (sibling) groups */
6535         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6536                 cpumask_t this_sibling_map = cpu_sibling_map[i];
6537                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6538                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6539                         continue;
6540
6541                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map, &cpu_to_cpu_group);
6542         }
6543 #endif
6544
6545 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6546         /* Set up multi-core groups */
6547         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6548                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6549                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6550                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6551                         continue;
6552                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map, &cpu_to_core_group);
6553         }
6554 #endif
6555
6556
6557         /* Set up physical groups */
6558         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6559                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6560
6561                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6562                 if (cpus_empty(nodemask))
6563                         continue;
6564
6565                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6566         }
6567
6568 #ifdef CONFIG_NUMA
6569         /* Set up node groups */
6570         if (sd_allnodes)
6571                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group);
6572
6573         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6574                 /* Set up node groups */
6575                 struct sched_group *sg, *prev;
6576                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6577                 cpumask_t domainspan;
6578                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6579                 int j;
6580
6581                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6582                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6583                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6584                         continue;
6585                 }
6586
6587                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6588                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6589
6590                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6591                 if (!sg) {
6592                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6593                                 "node %d\n", i);
6594                         goto error;
6595                 }
6596                 sched_group_nodes[i] = sg;
6597                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6598                         struct sched_domain *sd;
6599                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6600                         sd->groups = sg;
6601                 }
6602                 sg->cpu_power = 0;
6603                 sg->cpumask = nodemask;
6604                 sg->next = sg;
6605                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6606                 prev = sg;
6607
6608                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6609                         cpumask_t tmp, notcovered;
6610                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6611
6612                         cpus_complement(notcovered, covered);
6613                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6614                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6615                         if (cpus_empty(tmp))
6616                                 break;
6617
6618                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6619                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6620                         if (cpus_empty(tmp))
6621                                 continue;
6622
6623                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6624                                           GFP_KERNEL, i);
6625                         if (!sg) {
6626                                 printk(KERN_WARNING
6627                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6628                                 goto error;
6629                         }
6630                         sg->cpu_power = 0;
6631                         sg->cpumask = tmp;
6632                         sg->next = prev->next;
6633                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6634                         prev->next = sg;
6635                         prev = sg;
6636                 }
6637         }
6638 #endif
6639
6640         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6641 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6642         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6643                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6644                 init_sched_groups_power(i, sd);
6645         }
6646 #endif
6647 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6648         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6649                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6650                 init_sched_groups_power(i, sd);
6651         }
6652 #endif
6653
6654         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6655                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6656                 init_sched_groups_power(i, sd);
6657         }
6658
6659 #ifdef CONFIG_NUMA
6660         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6661                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6662
6663         if (sd_allnodes) {
6664                 struct sched_group *sg;
6665
6666                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6667                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6668         }
6669 #endif
6670
6671         /* Attach the domains */
6672         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6673                 struct sched_domain *sd;
6674 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6675                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6676 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6677                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6678 #else
6679                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6680 #endif
6681                 cpu_attach_domain(sd, i);
6682         }
6683         /*
6684          * Tune cache-hot values:
6685          */
6686         calibrate_migration_costs(cpu_map);
6687
6688         return 0;
6689
6690 #ifdef CONFIG_NUMA
6691 error:
6692         free_sched_groups(cpu_map);
6693         return -ENOMEM;
6694 #endif
6695 }
6696 /*
6697  * Set up scheduler domains and groups.  Callers must hold the hotplug lock.
6698  */
6699 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6700 {
6701         cpumask_t cpu_default_map;
6702         int err;
6703
6704         /*
6705          * Setup mask for cpus without special case scheduling requirements.
6706          * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6707          * exclude other special cases in the future.
6708          */
6709         cpus_andnot(cpu_default_map, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6710
6711         err = build_sched_domains(&cpu_default_map);
6712
6713         return err;
6714 }
6715
6716 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6717 {
6718         free_sched_groups(cpu_map);
6719 }
6720
6721 /*
6722  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6723  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6724  */
6725 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6726 {
6727         int i;
6728
6729         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6730                 cpu_attach_domain(NULL, i);
6731         synchronize_sched();
6732         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6733 }
6734
6735 /*
6736  * Partition sched domains as specified by the cpumasks below.
6737  * This attaches all cpus from the cpumasks to the NULL domain,
6738  * waits for a RCU quiescent period, recalculates sched
6739  * domain information and then attaches them back to the
6740  * correct sched domains
6741  * Call with hotplug lock held
6742  */
6743 int partition_sched_domains(cpumask_t *partition1, cpumask_t *partition2)
6744 {
6745         cpumask_t change_map;
6746         int err = 0;
6747
6748         cpus_and(*partition1, *partition1, cpu_online_map);
6749         cpus_and(*partition2, *partition2, cpu_online_map);
6750         cpus_or(change_map, *partition1, *partition2);
6751
6752         /* Detach sched domains from all of the affected cpus */
6753         detach_destroy_domains(&change_map);
6754         if (!cpus_empty(*partition1))
6755                 err = build_sched_domains(partition1);
6756         if (!err && !cpus_empty(*partition2))
6757                 err = build_sched_domains(partition2);
6758
6759         return err;
6760 }
6761
6762 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6763 int arch_reinit_sched_domains(void)
6764 {
6765         int err;
6766
6767         lock_cpu_hotplug();
6768         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6769         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6770         unlock_cpu_hotplug();
6771
6772         return err;
6773 }
6774
6775 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6776 {
6777         int ret;
6778
6779         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6780                 return -EINVAL;
6781
6782         if (smt)
6783                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6784         else
6785                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6786
6787         ret = arch_reinit_sched_domains();
6788
6789         return ret ? ret : count;
6790 }
6791
6792 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6793 {
6794         int err = 0;
6795
6796 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6797         if (smt_capable())
6798                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6799                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6800 #endif
6801 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6802         if (!err && mc_capable())
6803                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6804                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6805 #endif
6806         return err;
6807 }
6808 #endif
6809
6810 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6811 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6812 {
6813         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6814 }
6815 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6816                                             const char *buf, size_t count)
6817 {
6818         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6819 }
6820 SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6821             sched_mc_power_savings_store);
6822 #endif
6823
6824 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6825 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6826 {
6827         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6828 }
6829 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6830                                              const char *buf, size_t count)
6831 {
6832         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6833 }
6834 SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6835             sched_smt_power_savings_store);
6836 #endif
6837
6838 /*
6839  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy.  The domains
6840  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
6841  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
6842  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
6843  */
6844 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
6845                                 unsigned long action, void *hcpu)
6846 {
6847         switch (action) {
6848         case CPU_UP_PREPARE:
6849         case CPU_DOWN_PREPARE:
6850                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6851                 return NOTIFY_OK;
6852
6853         case CPU_UP_CANCELED:
6854         case CPU_DOWN_FAILED:
6855         case CPU_ONLINE:
6856         case CPU_DEAD:
6857                 /*
6858                  * Fall through and re-initialise the domains.
6859                  */
6860                 break;
6861         default:
6862                 return NOTIFY_DONE;
6863         }
6864
6865         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
6866         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6867
6868         return NOTIFY_OK;
6869 }
6870
6871 void __init sched_init_smp(void)
6872 {
6873         cpumask_t non_isolated_cpus;
6874
6875         lock_cpu_hotplug();
6876         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6877         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
6878         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
6879                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6880         unlock_cpu_hotplug();
6881         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
6882         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
6883
6884         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6885         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
6886                 BUG();
6887 }
6888 #else
6889 void __init sched_init_smp(void)
6890 {
6891 }
6892 #endif /* CONFIG_SMP */
6893
6894 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6895 {
6896         /* Linker adds these: start and end of __sched functions */
6897         extern char __sched_text_start[], __sched_text_end[];
6898
6899         return in_lock_functions(addr) ||
6900                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6901                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6902 }
6903
6904 void __init sched_init(void)
6905 {
6906         int i, j, k;
6907
6908         for_each_possible_cpu(i) {
6909                 struct prio_array *array;
6910                 struct rq *rq;
6911
6912                 rq = cpu_rq(i);
6913                 spin_lock_init(&rq->lock);
6914                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
6915                 rq->nr_running = 0;
6916                 rq->active = rq->arrays;
6917                 rq->expired = rq->arrays + 1;
6918                 rq->best_expired_prio = MAX_PRIO;
6919
6920 #ifdef CONFIG_SMP
6921                 rq->sd = NULL;
6922                 for (j = 1; j < 3; j++)
6923                         rq->cpu_load[j] = 0;
6924                 rq->active_balance = 0;
6925                 rq->push_cpu = 0;
6926                 rq->cpu = i;
6927                 rq->migration_thread = NULL;
6928                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
6929 #endif
6930                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6931
6932                 for (j = 0; j < 2; j++) {
6933                         array = rq->arrays + j;
6934                         for (k = 0; k < MAX_PRIO; k++) {
6935                                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + k);
6936                                 __clear_bit(k, array->bitmap);
6937                         }
6938                         // delimiter for bitsearch
6939                         __set_bit(MAX_PRIO, array->bitmap);
6940                 }
6941         }
6942
6943         set_load_weight(&init_task);
6944
6945 #ifdef CONFIG_SMP
6946         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
6947 #endif
6948
6949 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6950         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
6951 #endif
6952
6953         /*
6954          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6955          */
6956         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6957         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6958
6959         /*
6960          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6961          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6962          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6963          * when this runqueue becomes "idle".
6964          */
6965         init_idle(current, smp_processor_id());
6966 }
6967
6968 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6969 void __might_sleep(char *file, int line)
6970 {
6971 #ifdef in_atomic
6972         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6973
6974         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
6975             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
6976                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6977                         return;
6978                 prev_jiffy = jiffies;
6979                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
6980                                 " context at %s:%d\n", file, line);
6981                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
6982                         in_atomic(), irqs_disabled());
6983                 debug_show_held_locks(current);
6984                 if (irqs_disabled())
6985                         print_irqtrace_events(current);
6986                 dump_stack();
6987         }
6988 #endif
6989 }
6990 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6991 #endif
6992
6993 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6994 void normalize_rt_tasks(void)
6995 {
6996         struct prio_array *array;
6997         struct task_struct *p;
6998         unsigned long flags;
6999         struct rq *rq;
7000
7001         read_lock_irq(&tasklist_lock);
7002         for_each_process(p) {
7003                 if (!rt_task(p))
7004                         continue;
7005
7006                 spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
7007                 rq = __task_rq_lock(p);
7008
7009                 array = p->array;
7010                 if (array)
7011                         deactivate_task(p, task_rq(p));
7012                 __setscheduler(p, SCHED_NORMAL, 0);
7013                 if (array) {
7014                         __activate_task(p, task_rq(p));
7015                         resched_task(rq->curr);
7016                 }
7017
7018                 __task_rq_unlock(rq);
7019                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
7020         }
7021         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
7022 }
7023
7024 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7025
7026 #ifdef CONFIG_IA64
7027 /*
7028  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
7029  *
7030  * They can only be called when the whole system has been
7031  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7032  * activity can take place. Using them for anything else would
7033  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7034  * under any other configuration.
7035  */
7036
7037 /**
7038  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7039  * @cpu: the processor in question.
7040  *
7041  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7042  */
7043 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7044 {
7045         return cpu_curr(cpu);
7046 }
7047
7048 /**
7049  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7050  * @cpu: the processor in question.
7051  * @p: the task pointer to set.
7052  *
7053  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7054  * are serviced on a separate stack.  It allows the architecture to switch the
7055  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner.  This function
7056  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7057  * and caller must save the original value of the current task (see
7058  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7059  * re-starting the system.
7060  *
7061  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7062  */
7063 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7064 {
7065         cpu_curr(cpu) = p;
7066 }
7067
7068 #endif