[MIPS] Change libgcc-style functions from lib-y to obj-y
[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 <linux/reciprocal_div.h>
56
57 #include <asm/tlb.h>
58 #include <asm/unistd.h>
59
60 /*
61  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
62  * This is default implementation.
63  * Architectures and sub-architectures can override this.
64  */
65 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
66 {
67         return (unsigned long long)jiffies * (1000000000 / HZ);
68 }
69
70 /*
71  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
72  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
73  * and back.
74  */
75 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
76 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
77 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
78
79 /*
80  * 'User priority' is the nice value converted to something we
81  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
82  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
83  */
84 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
85 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
86 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
87
88 /*
89  * Some helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
90  */
91 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((TIME) / (1000000000 / HZ))
92 #define JIFFIES_TO_NS(TIME)     ((TIME) * (1000000000 / HZ))
93
94 /*
95  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
96  *
97  * Minimum timeslice is 5 msecs (or 1 jiffy, whichever is larger),
98  * default timeslice is 100 msecs, maximum timeslice is 800 msecs.
99  * Timeslices get refilled after they expire.
100  */
101 #define MIN_TIMESLICE           max(5 * HZ / 1000, 1)
102 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
103 #define ON_RUNQUEUE_WEIGHT       30
104 #define CHILD_PENALTY            95
105 #define PARENT_PENALTY          100
106 #define EXIT_WEIGHT               3
107 #define PRIO_BONUS_RATIO         25
108 #define MAX_BONUS               (MAX_USER_PRIO * PRIO_BONUS_RATIO / 100)
109 #define INTERACTIVE_DELTA         2
110 #define MAX_SLEEP_AVG           (DEF_TIMESLICE * MAX_BONUS)
111 #define STARVATION_LIMIT        (MAX_SLEEP_AVG)
112 #define NS_MAX_SLEEP_AVG        (JIFFIES_TO_NS(MAX_SLEEP_AVG))
113
114 /*
115  * If a task is 'interactive' then we reinsert it in the active
116  * array after it has expired its current timeslice. (it will not
117  * continue to run immediately, it will still roundrobin with
118  * other interactive tasks.)
119  *
120  * This part scales the interactivity limit depending on niceness.
121  *
122  * We scale it linearly, offset by the INTERACTIVE_DELTA delta.
123  * Here are a few examples of different nice levels:
124  *
125  *  TASK_INTERACTIVE(-20): [1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0]
126  *  TASK_INTERACTIVE(-10): [1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0]
127  *  TASK_INTERACTIVE(  0): [1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0]
128  *  TASK_INTERACTIVE( 10): [1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
129  *  TASK_INTERACTIVE( 19): [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0]
130  *
131  * (the X axis represents the possible -5 ... 0 ... +5 dynamic
132  *  priority range a task can explore, a value of '1' means the
133  *  task is rated interactive.)
134  *
135  * Ie. nice +19 tasks can never get 'interactive' enough to be
136  * reinserted into the active array. And only heavily CPU-hog nice -20
137  * tasks will be expired. Default nice 0 tasks are somewhere between,
138  * it takes some effort for them to get interactive, but it's not
139  * too hard.
140  */
141
142 #define CURRENT_BONUS(p) \
143         (NS_TO_JIFFIES((p)->sleep_avg) * MAX_BONUS / \
144                 MAX_SLEEP_AVG)
145
146 #define GRANULARITY     (10 * HZ / 1000 ? : 1)
147
148 #ifdef CONFIG_SMP
149 #define TIMESLICE_GRANULARITY(p)        (GRANULARITY * \
150                 (1 << (((MAX_BONUS - CURRENT_BONUS(p)) ? : 1) - 1)) * \
151                         num_online_cpus())
152 #else
153 #define TIMESLICE_GRANULARITY(p)        (GRANULARITY * \
154                 (1 << (((MAX_BONUS - CURRENT_BONUS(p)) ? : 1) - 1)))
155 #endif
156
157 #define SCALE(v1,v1_max,v2_max) \
158         (v1) * (v2_max) / (v1_max)
159
160 #define DELTA(p) \
161         (SCALE(TASK_NICE(p) + 20, 40, MAX_BONUS) - 20 * MAX_BONUS / 40 + \
162                 INTERACTIVE_DELTA)
163
164 #define TASK_INTERACTIVE(p) \
165         ((p)->prio <= (p)->static_prio - DELTA(p))
166
167 #define INTERACTIVE_SLEEP(p) \
168         (JIFFIES_TO_NS(MAX_SLEEP_AVG * \
169                 (MAX_BONUS / 2 + DELTA((p)) + 1) / MAX_BONUS - 1))
170
171 #define TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq) \
172         ((p)->prio < (rq)->curr->prio)
173
174 #define SCALE_PRIO(x, prio) \
175         max(x * (MAX_PRIO - prio) / (MAX_USER_PRIO / 2), MIN_TIMESLICE)
176
177 static unsigned int static_prio_timeslice(int static_prio)
178 {
179         if (static_prio < NICE_TO_PRIO(0))
180                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE * 4, static_prio);
181         else
182                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE, static_prio);
183 }
184
185 #ifdef CONFIG_SMP
186 /*
187  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
188  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
189  */
190 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
191 {
192         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
193 }
194
195 /*
196  * Each time a sched group cpu_power is changed,
197  * we must compute its reciprocal value
198  */
199 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
200 {
201         sg->__cpu_power += val;
202         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
203 }
204 #endif
205
206 /*
207  * task_timeslice() scales user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
208  * to time slice values: [800ms ... 100ms ... 5ms]
209  *
210  * The higher a thread's priority, the bigger timeslices
211  * it gets during one round of execution. But even the lowest
212  * priority thread gets MIN_TIMESLICE worth of execution time.
213  */
214
215 static inline unsigned int task_timeslice(struct task_struct *p)
216 {
217         return static_prio_timeslice(p->static_prio);
218 }
219
220 /*
221  * These are the runqueue data structures:
222  */
223
224 struct prio_array {
225         unsigned int nr_active;
226         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
227         struct list_head queue[MAX_PRIO];
228 };
229
230 /*
231  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
232  *
233  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
234  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
235  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
236  */
237 struct rq {
238         spinlock_t lock;
239
240         /*
241          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
242          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
243          */
244         unsigned long nr_running;
245         unsigned long raw_weighted_load;
246 #ifdef CONFIG_SMP
247         unsigned long cpu_load[3];
248         unsigned char idle_at_tick;
249 #ifdef CONFIG_NO_HZ
250         unsigned char in_nohz_recently;
251 #endif
252 #endif
253         unsigned long long nr_switches;
254
255         /*
256          * This is part of a global counter where only the total sum
257          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
258          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
259          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
260          */
261         unsigned long nr_uninterruptible;
262
263         unsigned long expired_timestamp;
264         /* Cached timestamp set by update_cpu_clock() */
265         unsigned long long most_recent_timestamp;
266         struct task_struct *curr, *idle;
267         unsigned long next_balance;
268         struct mm_struct *prev_mm;
269         struct prio_array *active, *expired, arrays[2];
270         int best_expired_prio;
271         atomic_t nr_iowait;
272
273 #ifdef CONFIG_SMP
274         struct sched_domain *sd;
275
276         /* For active balancing */
277         int active_balance;
278         int push_cpu;
279         int cpu;                /* cpu of this runqueue */
280
281         struct task_struct *migration_thread;
282         struct list_head migration_queue;
283 #endif
284
285 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
286         /* latency stats */
287         struct sched_info rq_sched_info;
288
289         /* sys_sched_yield() stats */
290         unsigned long yld_exp_empty;
291         unsigned long yld_act_empty;
292         unsigned long yld_both_empty;
293         unsigned long yld_cnt;
294
295         /* schedule() stats */
296         unsigned long sched_switch;
297         unsigned long sched_cnt;
298         unsigned long sched_goidle;
299
300         /* try_to_wake_up() stats */
301         unsigned long ttwu_cnt;
302         unsigned long ttwu_local;
303 #endif
304         struct lock_class_key rq_lock_key;
305 };
306
307 static DEFINE_PER_CPU(struct rq, runqueues) ____cacheline_aligned_in_smp;
308 static DEFINE_MUTEX(sched_hotcpu_mutex);
309
310 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
311 {
312 #ifdef CONFIG_SMP
313         return rq->cpu;
314 #else
315         return 0;
316 #endif
317 }
318
319 /*
320  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
321  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
322  *
323  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
324  * preempt-disabled sections.
325  */
326 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
327         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
328
329 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
330 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
331 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
332 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
333
334 #ifndef prepare_arch_switch
335 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
336 #endif
337 #ifndef finish_arch_switch
338 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
339 #endif
340
341 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
342 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
343 {
344         return rq->curr == p;
345 }
346
347 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
348 {
349 }
350
351 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
352 {
353 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
354         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
355         rq->lock.owner = current;
356 #endif
357         /*
358          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
359          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
360          * prev into current:
361          */
362         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
363
364         spin_unlock_irq(&rq->lock);
365 }
366
367 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
368 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
369 {
370 #ifdef CONFIG_SMP
371         return p->oncpu;
372 #else
373         return rq->curr == p;
374 #endif
375 }
376
377 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
378 {
379 #ifdef CONFIG_SMP
380         /*
381          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
382          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
383          * here.
384          */
385         next->oncpu = 1;
386 #endif
387 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
388         spin_unlock_irq(&rq->lock);
389 #else
390         spin_unlock(&rq->lock);
391 #endif
392 }
393
394 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
395 {
396 #ifdef CONFIG_SMP
397         /*
398          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
399          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
400          * finished.
401          */
402         smp_wmb();
403         prev->oncpu = 0;
404 #endif
405 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
406         local_irq_enable();
407 #endif
408 }
409 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
410
411 /*
412  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
413  * Must be called interrupts disabled.
414  */
415 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
416         __acquires(rq->lock)
417 {
418         struct rq *rq;
419
420 repeat_lock_task:
421         rq = task_rq(p);
422         spin_lock(&rq->lock);
423         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
424                 spin_unlock(&rq->lock);
425                 goto repeat_lock_task;
426         }
427         return rq;
428 }
429
430 /*
431  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
432  * interrupts.  Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
433  * explicitly disabling preemption.
434  */
435 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
436         __acquires(rq->lock)
437 {
438         struct rq *rq;
439
440 repeat_lock_task:
441         local_irq_save(*flags);
442         rq = task_rq(p);
443         spin_lock(&rq->lock);
444         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
445                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
446                 goto repeat_lock_task;
447         }
448         return rq;
449 }
450
451 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
452         __releases(rq->lock)
453 {
454         spin_unlock(&rq->lock);
455 }
456
457 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
458         __releases(rq->lock)
459 {
460         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
461 }
462
463 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
464 /*
465  * bump this up when changing the output format or the meaning of an existing
466  * format, so that tools can adapt (or abort)
467  */
468 #define SCHEDSTAT_VERSION 14
469
470 static int show_schedstat(struct seq_file *seq, void *v)
471 {
472         int cpu;
473
474         seq_printf(seq, "version %d\n", SCHEDSTAT_VERSION);
475         seq_printf(seq, "timestamp %lu\n", jiffies);
476         for_each_online_cpu(cpu) {
477                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
478 #ifdef CONFIG_SMP
479                 struct sched_domain *sd;
480                 int dcnt = 0;
481 #endif
482
483                 /* runqueue-specific stats */
484                 seq_printf(seq,
485                     "cpu%d %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu",
486                     cpu, rq->yld_both_empty,
487                     rq->yld_act_empty, rq->yld_exp_empty, rq->yld_cnt,
488                     rq->sched_switch, rq->sched_cnt, rq->sched_goidle,
489                     rq->ttwu_cnt, rq->ttwu_local,
490                     rq->rq_sched_info.cpu_time,
491                     rq->rq_sched_info.run_delay, rq->rq_sched_info.pcnt);
492
493                 seq_printf(seq, "\n");
494
495 #ifdef CONFIG_SMP
496                 /* domain-specific stats */
497                 preempt_disable();
498                 for_each_domain(cpu, sd) {
499                         enum idle_type itype;
500                         char mask_str[NR_CPUS];
501
502                         cpumask_scnprintf(mask_str, NR_CPUS, sd->span);
503                         seq_printf(seq, "domain%d %s", dcnt++, mask_str);
504                         for (itype = SCHED_IDLE; itype < MAX_IDLE_TYPES;
505                                         itype++) {
506                                 seq_printf(seq, " %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu "
507                                                 "%lu",
508                                     sd->lb_cnt[itype],
509                                     sd->lb_balanced[itype],
510                                     sd->lb_failed[itype],
511                                     sd->lb_imbalance[itype],
512                                     sd->lb_gained[itype],
513                                     sd->lb_hot_gained[itype],
514                                     sd->lb_nobusyq[itype],
515                                     sd->lb_nobusyg[itype]);
516                         }
517                         seq_printf(seq, " %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu %lu"
518                             " %lu %lu %lu\n",
519                             sd->alb_cnt, sd->alb_failed, sd->alb_pushed,
520                             sd->sbe_cnt, sd->sbe_balanced, sd->sbe_pushed,
521                             sd->sbf_cnt, sd->sbf_balanced, sd->sbf_pushed,
522                             sd->ttwu_wake_remote, sd->ttwu_move_affine,
523                             sd->ttwu_move_balance);
524                 }
525                 preempt_enable();
526 #endif
527         }
528         return 0;
529 }
530
531 static int schedstat_open(struct inode *inode, struct file *file)
532 {
533         unsigned int size = PAGE_SIZE * (1 + num_online_cpus() / 32);
534         char *buf = kmalloc(size, GFP_KERNEL);
535         struct seq_file *m;
536         int res;
537
538         if (!buf)
539                 return -ENOMEM;
540         res = single_open(file, show_schedstat, NULL);
541         if (!res) {
542                 m = file->private_data;
543                 m->buf = buf;
544                 m->size = size;
545         } else
546                 kfree(buf);
547         return res;
548 }
549
550 const struct file_operations proc_schedstat_operations = {
551         .open    = schedstat_open,
552         .read    = seq_read,
553         .llseek  = seq_lseek,
554         .release = single_release,
555 };
556
557 /*
558  * Expects runqueue lock to be held for atomicity of update
559  */
560 static inline void
561 rq_sched_info_arrive(struct rq *rq, unsigned long delta_jiffies)
562 {
563         if (rq) {
564                 rq->rq_sched_info.run_delay += delta_jiffies;
565                 rq->rq_sched_info.pcnt++;
566         }
567 }
568
569 /*
570  * Expects runqueue lock to be held for atomicity of update
571  */
572 static inline void
573 rq_sched_info_depart(struct rq *rq, unsigned long delta_jiffies)
574 {
575         if (rq)
576                 rq->rq_sched_info.cpu_time += delta_jiffies;
577 }
578 # define schedstat_inc(rq, field)       do { (rq)->field++; } while (0)
579 # define schedstat_add(rq, field, amt)  do { (rq)->field += (amt); } while (0)
580 #else /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
581 static inline void
582 rq_sched_info_arrive(struct rq *rq, unsigned long delta_jiffies)
583 {}
584 static inline void
585 rq_sched_info_depart(struct rq *rq, unsigned long delta_jiffies)
586 {}
587 # define schedstat_inc(rq, field)       do { } while (0)
588 # define schedstat_add(rq, field, amt)  do { } while (0)
589 #endif
590
591 /*
592  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
593  */
594 static inline struct rq *this_rq_lock(void)
595         __acquires(rq->lock)
596 {
597         struct rq *rq;
598
599         local_irq_disable();
600         rq = this_rq();
601         spin_lock(&rq->lock);
602
603         return rq;
604 }
605
606 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
607 /*
608  * Called when a process is dequeued from the active array and given
609  * the cpu.  We should note that with the exception of interactive
610  * tasks, the expired queue will become the active queue after the active
611  * queue is empty, without explicitly dequeuing and requeuing tasks in the
612  * expired queue.  (Interactive tasks may be requeued directly to the
613  * active queue, thus delaying tasks in the expired queue from running;
614  * see scheduler_tick()).
615  *
616  * This function is only called from sched_info_arrive(), rather than
617  * dequeue_task(). Even though a task may be queued and dequeued multiple
618  * times as it is shuffled about, we're really interested in knowing how
619  * long it was from the *first* time it was queued to the time that it
620  * finally hit a cpu.
621  */
622 static inline void sched_info_dequeued(struct task_struct *t)
623 {
624         t->sched_info.last_queued = 0;
625 }
626
627 /*
628  * Called when a task finally hits the cpu.  We can now calculate how
629  * long it was waiting to run.  We also note when it began so that we
630  * can keep stats on how long its timeslice is.
631  */
632 static void sched_info_arrive(struct task_struct *t)
633 {
634         unsigned long now = jiffies, delta_jiffies = 0;
635
636         if (t->sched_info.last_queued)
637                 delta_jiffies = now - t->sched_info.last_queued;
638         sched_info_dequeued(t);
639         t->sched_info.run_delay += delta_jiffies;
640         t->sched_info.last_arrival = now;
641         t->sched_info.pcnt++;
642
643         rq_sched_info_arrive(task_rq(t), delta_jiffies);
644 }
645
646 /*
647  * Called when a process is queued into either the active or expired
648  * array.  The time is noted and later used to determine how long we
649  * had to wait for us to reach the cpu.  Since the expired queue will
650  * become the active queue after active queue is empty, without dequeuing
651  * and requeuing any tasks, we are interested in queuing to either. It
652  * is unusual but not impossible for tasks to be dequeued and immediately
653  * requeued in the same or another array: this can happen in sched_yield(),
654  * set_user_nice(), and even load_balance() as it moves tasks from runqueue
655  * to runqueue.
656  *
657  * This function is only called from enqueue_task(), but also only updates
658  * the timestamp if it is already not set.  It's assumed that
659  * sched_info_dequeued() will clear that stamp when appropriate.
660  */
661 static inline void sched_info_queued(struct task_struct *t)
662 {
663         if (unlikely(sched_info_on()))
664                 if (!t->sched_info.last_queued)
665                         t->sched_info.last_queued = jiffies;
666 }
667
668 /*
669  * Called when a process ceases being the active-running process, either
670  * voluntarily or involuntarily.  Now we can calculate how long we ran.
671  */
672 static inline void sched_info_depart(struct task_struct *t)
673 {
674         unsigned long delta_jiffies = jiffies - t->sched_info.last_arrival;
675
676         t->sched_info.cpu_time += delta_jiffies;
677         rq_sched_info_depart(task_rq(t), delta_jiffies);
678 }
679
680 /*
681  * Called when tasks are switched involuntarily due, typically, to expiring
682  * their time slice.  (This may also be called when switching to or from
683  * the idle task.)  We are only called when prev != next.
684  */
685 static inline void
686 __sched_info_switch(struct task_struct *prev, struct task_struct *next)
687 {
688         struct rq *rq = task_rq(prev);
689
690         /*
691          * prev now departs the cpu.  It's not interesting to record
692          * stats about how efficient we were at scheduling the idle
693          * process, however.
694          */
695         if (prev != rq->idle)
696                 sched_info_depart(prev);
697
698         if (next != rq->idle)
699                 sched_info_arrive(next);
700 }
701 static inline void
702 sched_info_switch(struct task_struct *prev, struct task_struct *next)
703 {
704         if (unlikely(sched_info_on()))
705                 __sched_info_switch(prev, next);
706 }
707 #else
708 #define sched_info_queued(t)            do { } while (0)
709 #define sched_info_switch(t, next)      do { } while (0)
710 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS || CONFIG_TASK_DELAY_ACCT */
711
712 /*
713  * Adding/removing a task to/from a priority array:
714  */
715 static void dequeue_task(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
716 {
717         array->nr_active--;
718         list_del(&p->run_list);
719         if (list_empty(array->queue + p->prio))
720                 __clear_bit(p->prio, array->bitmap);
721 }
722
723 static void enqueue_task(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
724 {
725         sched_info_queued(p);
726         list_add_tail(&p->run_list, array->queue + p->prio);
727         __set_bit(p->prio, array->bitmap);
728         array->nr_active++;
729         p->array = array;
730 }
731
732 /*
733  * Put task to the end of the run list without the overhead of dequeue
734  * followed by enqueue.
735  */
736 static void requeue_task(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
737 {
738         list_move_tail(&p->run_list, array->queue + p->prio);
739 }
740
741 static inline void
742 enqueue_task_head(struct task_struct *p, struct prio_array *array)
743 {
744         list_add(&p->run_list, array->queue + p->prio);
745         __set_bit(p->prio, array->bitmap);
746         array->nr_active++;
747         p->array = array;
748 }
749
750 /*
751  * __normal_prio - return the priority that is based on the static
752  * priority but is modified by bonuses/penalties.
753  *
754  * We scale the actual sleep average [0 .... MAX_SLEEP_AVG]
755  * into the -5 ... 0 ... +5 bonus/penalty range.
756  *
757  * We use 25% of the full 0...39 priority range so that:
758  *
759  * 1) nice +19 interactive tasks do not preempt nice 0 CPU hogs.
760  * 2) nice -20 CPU hogs do not get preempted by nice 0 tasks.
761  *
762  * Both properties are important to certain workloads.
763  */
764
765 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
766 {
767         int bonus, prio;
768
769         bonus = CURRENT_BONUS(p) - MAX_BONUS / 2;
770
771         prio = p->static_prio - bonus;
772         if (prio < MAX_RT_PRIO)
773                 prio = MAX_RT_PRIO;
774         if (prio > MAX_PRIO-1)
775                 prio = MAX_PRIO-1;
776         return prio;
777 }
778
779 /*
780  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
781  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
782  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
783  * scheduling class and "nice" value.  For SCHED_NORMAL tasks this is just a
784  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
785  * slice expiry etc.
786  */
787
788 /*
789  * Assume: static_prio_timeslice(NICE_TO_PRIO(0)) == DEF_TIMESLICE
790  * If static_prio_timeslice() is ever changed to break this assumption then
791  * this code will need modification
792  */
793 #define TIME_SLICE_NICE_ZERO DEF_TIMESLICE
794 #define LOAD_WEIGHT(lp) \
795         (((lp) * SCHED_LOAD_SCALE) / TIME_SLICE_NICE_ZERO)
796 #define PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(prio) \
797         LOAD_WEIGHT(static_prio_timeslice(prio))
798 #define RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(rp) \
799         (PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(MAX_RT_PRIO) + LOAD_WEIGHT(rp))
800
801 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
802 {
803         if (has_rt_policy(p)) {
804 #ifdef CONFIG_SMP
805                 if (p == task_rq(p)->migration_thread)
806                         /*
807                          * The migration thread does the actual balancing.
808                          * Giving its load any weight will skew balancing
809                          * adversely.
810                          */
811                         p->load_weight = 0;
812                 else
813 #endif
814                         p->load_weight = RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(p->rt_priority);
815         } else
816                 p->load_weight = PRIO_TO_LOAD_WEIGHT(p->static_prio);
817 }
818
819 static inline void
820 inc_raw_weighted_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
821 {
822         rq->raw_weighted_load += p->load_weight;
823 }
824
825 static inline void
826 dec_raw_weighted_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
827 {
828         rq->raw_weighted_load -= p->load_weight;
829 }
830
831 static inline void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
832 {
833         rq->nr_running++;
834         inc_raw_weighted_load(rq, p);
835 }
836
837 static inline void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
838 {
839         rq->nr_running--;
840         dec_raw_weighted_load(rq, p);
841 }
842
843 /*
844  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
845  * without taking RT-inheritance into account. Might be
846  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
847  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
848  * estimator recalculates.
849  */
850 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
851 {
852         int prio;
853
854         if (has_rt_policy(p))
855                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
856         else
857                 prio = __normal_prio(p);
858         return prio;
859 }
860
861 /*
862  * Calculate the current priority, i.e. the priority
863  * taken into account by the scheduler. This value might
864  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
865  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
866  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
867  */
868 static int effective_prio(struct task_struct *p)
869 {
870         p->normal_prio = normal_prio(p);
871         /*
872          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
873          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
874          * to the normal priority:
875          */
876         if (!rt_prio(p->prio))
877                 return p->normal_prio;
878         return p->prio;
879 }
880
881 /*
882  * __activate_task - move a task to the runqueue.
883  */
884 static void __activate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
885 {
886         struct prio_array *target = rq->active;
887
888         if (batch_task(p))
889                 target = rq->expired;
890         enqueue_task(p, target);
891         inc_nr_running(p, rq);
892 }
893
894 /*
895  * __activate_idle_task - move idle task to the _front_ of runqueue.
896  */
897 static inline void __activate_idle_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
898 {
899         enqueue_task_head(p, rq->active);
900         inc_nr_running(p, rq);
901 }
902
903 /*
904  * Recalculate p->normal_prio and p->prio after having slept,
905  * updating the sleep-average too:
906  */
907 static int recalc_task_prio(struct task_struct *p, unsigned long long now)
908 {
909         /* Caller must always ensure 'now >= p->timestamp' */
910         unsigned long sleep_time = now - p->timestamp;
911
912         if (batch_task(p))
913                 sleep_time = 0;
914
915         if (likely(sleep_time > 0)) {
916                 /*
917                  * This ceiling is set to the lowest priority that would allow
918                  * a task to be reinserted into the active array on timeslice
919                  * completion.
920                  */
921                 unsigned long ceiling = INTERACTIVE_SLEEP(p);
922
923                 if (p->mm && sleep_time > ceiling && p->sleep_avg < ceiling) {
924                         /*
925                          * Prevents user tasks from achieving best priority
926                          * with one single large enough sleep.
927                          */
928                         p->sleep_avg = ceiling;
929                         /*
930                          * Using INTERACTIVE_SLEEP() as a ceiling places a
931                          * nice(0) task 1ms sleep away from promotion, and
932                          * gives it 700ms to round-robin with no chance of
933                          * being demoted.  This is more than generous, so
934                          * mark this sleep as non-interactive to prevent the
935                          * on-runqueue bonus logic from intervening should
936                          * this task not receive cpu immediately.
937                          */
938                         p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
939                 } else {
940                         /*
941                          * Tasks waking from uninterruptible sleep are
942                          * limited in their sleep_avg rise as they
943                          * are likely to be waiting on I/O
944                          */
945                         if (p->sleep_type == SLEEP_NONINTERACTIVE && p->mm) {
946                                 if (p->sleep_avg >= ceiling)
947                                         sleep_time = 0;
948                                 else if (p->sleep_avg + sleep_time >=
949                                          ceiling) {
950                                                 p->sleep_avg = ceiling;
951                                                 sleep_time = 0;
952                                 }
953                         }
954
955                         /*
956                          * This code gives a bonus to interactive tasks.
957                          *
958                          * The boost works by updating the 'average sleep time'
959                          * value here, based on ->timestamp. The more time a
960                          * task spends sleeping, the higher the average gets -
961                          * and the higher the priority boost gets as well.
962                          */
963                         p->sleep_avg += sleep_time;
964
965                 }
966                 if (p->sleep_avg > NS_MAX_SLEEP_AVG)
967                         p->sleep_avg = NS_MAX_SLEEP_AVG;
968         }
969
970         return effective_prio(p);
971 }
972
973 /*
974  * activate_task - move a task to the runqueue and do priority recalculation
975  *
976  * Update all the scheduling statistics stuff. (sleep average
977  * calculation, priority modifiers, etc.)
978  */
979 static void activate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int local)
980 {
981         unsigned long long now;
982
983         if (rt_task(p))
984                 goto out;
985
986         now = sched_clock();
987 #ifdef CONFIG_SMP
988         if (!local) {
989                 /* Compensate for drifting sched_clock */
990                 struct rq *this_rq = this_rq();
991                 now = (now - this_rq->most_recent_timestamp)
992                         + rq->most_recent_timestamp;
993         }
994 #endif
995
996         /*
997          * Sleep time is in units of nanosecs, so shift by 20 to get a
998          * milliseconds-range estimation of the amount of time that the task
999          * spent sleeping:
1000          */
1001         if (unlikely(prof_on == SLEEP_PROFILING)) {
1002                 if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
1003                         profile_hits(SLEEP_PROFILING, (void *)get_wchan(p),
1004                                      (now - p->timestamp) >> 20);
1005         }
1006
1007         p->prio = recalc_task_prio(p, now);
1008
1009         /*
1010          * This checks to make sure it's not an uninterruptible task
1011          * that is now waking up.
1012          */
1013         if (p->sleep_type == SLEEP_NORMAL) {
1014                 /*
1015                  * Tasks which were woken up by interrupts (ie. hw events)
1016                  * are most likely of interactive nature. So we give them
1017                  * the credit of extending their sleep time to the period
1018                  * of time they spend on the runqueue, waiting for execution
1019                  * on a CPU, first time around:
1020                  */
1021                 if (in_interrupt())
1022                         p->sleep_type = SLEEP_INTERRUPTED;
1023                 else {
1024                         /*
1025                          * Normal first-time wakeups get a credit too for
1026                          * on-runqueue time, but it will be weighted down:
1027                          */
1028                         p->sleep_type = SLEEP_INTERACTIVE;
1029                 }
1030         }
1031         p->timestamp = now;
1032 out:
1033         __activate_task(p, rq);
1034 }
1035
1036 /*
1037  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1038  */
1039 static void deactivate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
1040 {
1041         dec_nr_running(p, rq);
1042         dequeue_task(p, p->array);
1043         p->array = NULL;
1044 }
1045
1046 /*
1047  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1048  *
1049  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1050  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1051  * the target CPU.
1052  */
1053 #ifdef CONFIG_SMP
1054
1055 #ifndef tsk_is_polling
1056 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1057 #endif
1058
1059 static void resched_task(struct task_struct *p)
1060 {
1061         int cpu;
1062
1063         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1064
1065         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1066                 return;
1067
1068         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1069
1070         cpu = task_cpu(p);
1071         if (cpu == smp_processor_id())
1072                 return;
1073
1074         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1075         smp_mb();
1076         if (!tsk_is_polling(p))
1077                 smp_send_reschedule(cpu);
1078 }
1079
1080 static void resched_cpu(int cpu)
1081 {
1082         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1083         unsigned long flags;
1084
1085         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1086                 return;
1087         resched_task(cpu_curr(cpu));
1088         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1089 }
1090 #else
1091 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
1092 {
1093         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1094         set_tsk_need_resched(p);
1095 }
1096 #endif
1097
1098 /**
1099  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1100  * @p: the task in question.
1101  */
1102 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1103 {
1104         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1105 }
1106
1107 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1108 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1109 {
1110         return cpu_rq(cpu)->raw_weighted_load;
1111 }
1112
1113 #ifdef CONFIG_SMP
1114 struct migration_req {
1115         struct list_head list;
1116
1117         struct task_struct *task;
1118         int dest_cpu;
1119
1120         struct completion done;
1121 };
1122
1123 /*
1124  * The task's runqueue lock must be held.
1125  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1126  */
1127 static int
1128 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1129 {
1130         struct rq *rq = task_rq(p);
1131
1132         /*
1133          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1134          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1135          */
1136         if (!p->array && !task_running(rq, p)) {
1137                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1138                 return 0;
1139         }
1140
1141         init_completion(&req->done);
1142         req->task = p;
1143         req->dest_cpu = dest_cpu;
1144         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1145
1146         return 1;
1147 }
1148
1149 /*
1150  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1151  *
1152  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1153  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1154  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1155  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1156  * waiting to become inactive.
1157  */
1158 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1159 {
1160         unsigned long flags;
1161         struct rq *rq;
1162         struct prio_array *array;
1163         int running;
1164
1165 repeat:
1166         /*
1167          * We do the initial early heuristics without holding
1168          * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1169          * the runqueue lock when things look like they will
1170          * work out!
1171          */
1172         rq = task_rq(p);
1173
1174         /*
1175          * If the task is actively running on another CPU
1176          * still, just relax and busy-wait without holding
1177          * any locks.
1178          *
1179          * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1180          * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1181          * But we don't care, since "task_running()" will
1182          * return false if the runqueue has changed and p
1183          * is actually now running somewhere else!
1184          */
1185         while (task_running(rq, p))
1186                 cpu_relax();
1187
1188         /*
1189          * Ok, time to look more closely! We need the rq
1190          * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1191          * just go back and repeat.
1192          */
1193         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1194         running = task_running(rq, p);
1195         array = p->array;
1196         task_rq_unlock(rq, &flags);
1197
1198         /*
1199          * Was it really running after all now that we
1200          * checked with the proper locks actually held?
1201          *
1202          * Oops. Go back and try again..
1203          */
1204         if (unlikely(running)) {
1205                 cpu_relax();
1206                 goto repeat;
1207         }
1208
1209         /*
1210          * It's not enough that it's not actively running,
1211          * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1212          * preempted!
1213          *
1214          * So if it wa still runnable (but just not actively
1215          * running right now), it's preempted, and we should
1216          * yield - it could be a while.
1217          */
1218         if (unlikely(array)) {
1219                 yield();
1220                 goto repeat;
1221         }
1222
1223         /*
1224          * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1225          * runnable, which means that it will never become
1226          * running in the future either. We're all done!
1227          */
1228 }
1229
1230 /***
1231  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1232  * @p: the to-be-kicked thread
1233  *
1234  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1235  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1236  *
1237  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1238  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1239  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1240  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1241  * achieved as well.
1242  */
1243 void kick_process(struct task_struct *p)
1244 {
1245         int cpu;
1246
1247         preempt_disable();
1248         cpu = task_cpu(p);
1249         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1250                 smp_send_reschedule(cpu);
1251         preempt_enable();
1252 }
1253
1254 /*
1255  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1256  * according to the scheduling class and "nice" value.
1257  *
1258  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1259  * balance conservatively.
1260  */
1261 static inline unsigned long source_load(int cpu, int type)
1262 {
1263         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1264
1265         if (type == 0)
1266                 return rq->raw_weighted_load;
1267
1268         return min(rq->cpu_load[type-1], rq->raw_weighted_load);
1269 }
1270
1271 /*
1272  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1273  * according to the scheduling class and "nice" value.
1274  */
1275 static inline unsigned long target_load(int cpu, int type)
1276 {
1277         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1278
1279         if (type == 0)
1280                 return rq->raw_weighted_load;
1281
1282         return max(rq->cpu_load[type-1], rq->raw_weighted_load);
1283 }
1284
1285 /*
1286  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1287  */
1288 static inline unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1289 {
1290         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1291         unsigned long n = rq->nr_running;
1292
1293         return n ? rq->raw_weighted_load / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1294 }
1295
1296 /*
1297  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1298  * domain.
1299  */
1300 static struct sched_group *
1301 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1302 {
1303         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1304         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1305         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1306         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1307
1308         do {
1309                 unsigned long load, avg_load;
1310                 int local_group;
1311                 int i;
1312
1313                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1314                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1315                         goto nextgroup;
1316
1317                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1318
1319                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1320                 avg_load = 0;
1321
1322                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1323                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1324                         if (local_group)
1325                                 load = source_load(i, load_idx);
1326                         else
1327                                 load = target_load(i, load_idx);
1328
1329                         avg_load += load;
1330                 }
1331
1332                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1333                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1334                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1335
1336                 if (local_group) {
1337                         this_load = avg_load;
1338                         this = group;
1339                 } else if (avg_load < min_load) {
1340                         min_load = avg_load;
1341                         idlest = group;
1342                 }
1343 nextgroup:
1344                 group = group->next;
1345         } while (group != sd->groups);
1346
1347         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1348                 return NULL;
1349         return idlest;
1350 }
1351
1352 /*
1353  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1354  */
1355 static int
1356 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1357 {
1358         cpumask_t tmp;
1359         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1360         int idlest = -1;
1361         int i;
1362
1363         /* Traverse only the allowed CPUs */
1364         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1365
1366         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1367                 load = weighted_cpuload(i);
1368
1369                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1370                         min_load = load;
1371                         idlest = i;
1372                 }
1373         }
1374
1375         return idlest;
1376 }
1377
1378 /*
1379  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1380  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1381  * SD_BALANCE_EXEC.
1382  *
1383  * Balance, ie. select the least loaded group.
1384  *
1385  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1386  *
1387  * preempt must be disabled.
1388  */
1389 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1390 {
1391         struct task_struct *t = current;
1392         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1393
1394         for_each_domain(cpu, tmp) {
1395                 /*
1396                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1397                  */
1398                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1399                         break;
1400                 if (tmp->flags & flag)
1401                         sd = tmp;
1402         }
1403
1404         while (sd) {
1405                 cpumask_t span;
1406                 struct sched_group *group;
1407                 int new_cpu, weight;
1408
1409                 if (!(sd->flags & flag)) {
1410                         sd = sd->child;
1411                         continue;
1412                 }
1413
1414                 span = sd->span;
1415                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1416                 if (!group) {
1417                         sd = sd->child;
1418                         continue;
1419                 }
1420
1421                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1422                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1423                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1424                         sd = sd->child;
1425                         continue;
1426                 }
1427
1428                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1429                 cpu = new_cpu;
1430                 sd = NULL;
1431                 weight = cpus_weight(span);
1432                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1433                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1434                                 break;
1435                         if (tmp->flags & flag)
1436                                 sd = tmp;
1437                 }
1438                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1439         }
1440
1441         return cpu;
1442 }
1443
1444 #endif /* CONFIG_SMP */
1445
1446 /*
1447  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1448  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1449  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1450  * so we always favor a closer, idle cpu.
1451  *
1452  * Returns the CPU we should wake onto.
1453  */
1454 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1455 static int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1456 {
1457         cpumask_t tmp;
1458         struct sched_domain *sd;
1459         int i;
1460
1461         /*
1462          * If it is idle, then it is the best cpu to run this task.
1463          *
1464          * This cpu is also the best, if it has more than one task already.
1465          * Siblings must be also busy(in most cases) as they didn't already
1466          * pickup the extra load from this cpu and hence we need not check
1467          * sibling runqueue info. This will avoid the checks and cache miss
1468          * penalities associated with that.
1469          */
1470         if (idle_cpu(cpu) || cpu_rq(cpu)->nr_running > 1)
1471                 return cpu;
1472
1473         for_each_domain(cpu, sd) {
1474                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
1475                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
1476                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1477                                 if (idle_cpu(i))
1478                                         return i;
1479                         }
1480                 }
1481                 else
1482                         break;
1483         }
1484         return cpu;
1485 }
1486 #else
1487 static inline int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1488 {
1489         return cpu;
1490 }
1491 #endif
1492
1493 /***
1494  * try_to_wake_up - wake up a thread
1495  * @p: the to-be-woken-up thread
1496  * @state: the mask of task states that can be woken
1497  * @sync: do a synchronous wakeup?
1498  *
1499  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1500  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1501  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1502  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1503  * runnable without the overhead of this.
1504  *
1505  * returns failure only if the task is already active.
1506  */
1507 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1508 {
1509         int cpu, this_cpu, success = 0;
1510         unsigned long flags;
1511         long old_state;
1512         struct rq *rq;
1513 #ifdef CONFIG_SMP
1514         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1515         unsigned long load, this_load;
1516         int new_cpu;
1517 #endif
1518
1519         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1520         old_state = p->state;
1521         if (!(old_state & state))
1522                 goto out;
1523
1524         if (p->array)
1525                 goto out_running;
1526
1527         cpu = task_cpu(p);
1528         this_cpu = smp_processor_id();
1529
1530 #ifdef CONFIG_SMP
1531         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1532                 goto out_activate;
1533
1534         new_cpu = cpu;
1535
1536         schedstat_inc(rq, ttwu_cnt);
1537         if (cpu == this_cpu) {
1538                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1539                 goto out_set_cpu;
1540         }
1541
1542         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1543                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1544                         schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1545                         this_sd = sd;
1546                         break;
1547                 }
1548         }
1549
1550         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
1551                 goto out_set_cpu;
1552
1553         /*
1554          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1555          */
1556         if (this_sd) {
1557                 int idx = this_sd->wake_idx;
1558                 unsigned int imbalance;
1559
1560                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1561
1562                 load = source_load(cpu, idx);
1563                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
1564
1565                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
1566
1567                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1568                         unsigned long tl = this_load;
1569                         unsigned long tl_per_task;
1570
1571                         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1572
1573                         /*
1574                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1575                          * effect of the currently running task from the load
1576                          * of the current CPU:
1577                          */
1578                         if (sync)
1579                                 tl -= current->load_weight;
1580
1581                         if ((tl <= load &&
1582                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1583                                 100*(tl + p->load_weight) <= imbalance*load) {
1584                                 /*
1585                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1586                                  * p is cache cold in this domain, and
1587                                  * there is no bad imbalance.
1588                                  */
1589                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1590                                 goto out_set_cpu;
1591                         }
1592                 }
1593
1594                 /*
1595                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1596                  * limit is reached.
1597                  */
1598                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1599                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1600                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1601                                 goto out_set_cpu;
1602                         }
1603                 }
1604         }
1605
1606         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1607 out_set_cpu:
1608         new_cpu = wake_idle(new_cpu, p);
1609         if (new_cpu != cpu) {
1610                 set_task_cpu(p, new_cpu);
1611                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1612                 /* might preempt at this point */
1613                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1614                 old_state = p->state;
1615                 if (!(old_state & state))
1616                         goto out;
1617                 if (p->array)
1618                         goto out_running;
1619
1620                 this_cpu = smp_processor_id();
1621                 cpu = task_cpu(p);
1622         }
1623
1624 out_activate:
1625 #endif /* CONFIG_SMP */
1626         if (old_state == TASK_UNINTERRUPTIBLE) {
1627                 rq->nr_uninterruptible--;
1628                 /*
1629                  * Tasks on involuntary sleep don't earn
1630                  * sleep_avg beyond just interactive state.
1631                  */
1632                 p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
1633         } else
1634
1635         /*
1636          * Tasks that have marked their sleep as noninteractive get
1637          * woken up with their sleep average not weighted in an
1638          * interactive way.
1639          */
1640                 if (old_state & TASK_NONINTERACTIVE)
1641                         p->sleep_type = SLEEP_NONINTERACTIVE;
1642
1643
1644         activate_task(p, rq, cpu == this_cpu);
1645         /*
1646          * Sync wakeups (i.e. those types of wakeups where the waker
1647          * has indicated that it will leave the CPU in short order)
1648          * don't trigger a preemption, if the woken up task will run on
1649          * this cpu. (in this case the 'I will reschedule' promise of
1650          * the waker guarantees that the freshly woken up task is going
1651          * to be considered on this CPU.)
1652          */
1653         if (!sync || cpu != this_cpu) {
1654                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
1655                         resched_task(rq->curr);
1656         }
1657         success = 1;
1658
1659 out_running:
1660         p->state = TASK_RUNNING;
1661 out:
1662         task_rq_unlock(rq, &flags);
1663
1664         return success;
1665 }
1666
1667 int fastcall wake_up_process(struct task_struct *p)
1668 {
1669         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1670                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1671 }
1672 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1673
1674 int fastcall wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1675 {
1676         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1677 }
1678
1679 static void task_running_tick(struct rq *rq, struct task_struct *p);
1680 /*
1681  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1682  * p is forked by current.
1683  */
1684 void fastcall sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1685 {
1686         int cpu = get_cpu();
1687
1688 #ifdef CONFIG_SMP
1689         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1690 #endif
1691         set_task_cpu(p, cpu);
1692
1693         /*
1694          * We mark the process as running here, but have not actually
1695          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1696          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1697          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1698          */
1699         p->state = TASK_RUNNING;
1700
1701         /*
1702          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1703          */
1704         p->prio = current->normal_prio;
1705
1706         INIT_LIST_HEAD(&p->run_list);
1707         p->array = NULL;
1708 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1709         if (unlikely(sched_info_on()))
1710                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1711 #endif
1712 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1713         p->oncpu = 0;
1714 #endif
1715 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1716         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1717         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1718 #endif
1719         /*
1720          * Share the timeslice between parent and child, thus the
1721          * total amount of pending timeslices in the system doesn't change,
1722          * resulting in more scheduling fairness.
1723          */
1724         local_irq_disable();
1725         p->time_slice = (current->time_slice + 1) >> 1;
1726         /*
1727          * The remainder of the first timeslice might be recovered by
1728          * the parent if the child exits early enough.
1729          */
1730         p->first_time_slice = 1;
1731         current->time_slice >>= 1;
1732         p->timestamp = sched_clock();
1733         if (unlikely(!current->time_slice)) {
1734                 /*
1735                  * This case is rare, it happens when the parent has only
1736                  * a single jiffy left from its timeslice. Taking the
1737                  * runqueue lock is not a problem.
1738                  */
1739                 current->time_slice = 1;
1740                 task_running_tick(cpu_rq(cpu), current);
1741         }
1742         local_irq_enable();
1743         put_cpu();
1744 }
1745
1746 /*
1747  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1748  *
1749  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1750  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1751  * on the runqueue and wakes it.
1752  */
1753 void fastcall wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1754 {
1755         struct rq *rq, *this_rq;
1756         unsigned long flags;
1757         int this_cpu, cpu;
1758
1759         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1760         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1761         this_cpu = smp_processor_id();
1762         cpu = task_cpu(p);
1763
1764         /*
1765          * We decrease the sleep average of forking parents
1766          * and children as well, to keep max-interactive tasks
1767          * from forking tasks that are max-interactive. The parent
1768          * (current) is done further down, under its lock.
1769          */
1770         p->sleep_avg = JIFFIES_TO_NS(CURRENT_BONUS(p) *
1771                 CHILD_PENALTY / 100 * MAX_SLEEP_AVG / MAX_BONUS);
1772
1773         p->prio = effective_prio(p);
1774
1775         if (likely(cpu == this_cpu)) {
1776                 if (!(clone_flags & CLONE_VM)) {
1777                         /*
1778                          * The VM isn't cloned, so we're in a good position to
1779                          * do child-runs-first in anticipation of an exec. This
1780                          * usually avoids a lot of COW overhead.
1781                          */
1782                         if (unlikely(!current->array))
1783                                 __activate_task(p, rq);
1784                         else {
1785                                 p->prio = current->prio;
1786                                 p->normal_prio = current->normal_prio;
1787                                 list_add_tail(&p->run_list, &current->run_list);
1788                                 p->array = current->array;
1789                                 p->array->nr_active++;
1790                                 inc_nr_running(p, rq);
1791                         }
1792                         set_need_resched();
1793                 } else
1794                         /* Run child last */
1795                         __activate_task(p, rq);
1796                 /*
1797                  * We skip the following code due to cpu == this_cpu
1798                  *
1799                  *   task_rq_unlock(rq, &flags);
1800                  *   this_rq = task_rq_lock(current, &flags);
1801                  */
1802                 this_rq = rq;
1803         } else {
1804                 this_rq = cpu_rq(this_cpu);
1805
1806                 /*
1807                  * Not the local CPU - must adjust timestamp. This should
1808                  * get optimised away in the !CONFIG_SMP case.
1809                  */
1810                 p->timestamp = (p->timestamp - this_rq->most_recent_timestamp)
1811                                         + rq->most_recent_timestamp;
1812                 __activate_task(p, rq);
1813                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
1814                         resched_task(rq->curr);
1815
1816                 /*
1817                  * Parent and child are on different CPUs, now get the
1818                  * parent runqueue to update the parent's ->sleep_avg:
1819                  */
1820                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1821                 this_rq = task_rq_lock(current, &flags);
1822         }
1823         current->sleep_avg = JIFFIES_TO_NS(CURRENT_BONUS(current) *
1824                 PARENT_PENALTY / 100 * MAX_SLEEP_AVG / MAX_BONUS);
1825         task_rq_unlock(this_rq, &flags);
1826 }
1827
1828 /*
1829  * Potentially available exiting-child timeslices are
1830  * retrieved here - this way the parent does not get
1831  * penalized for creating too many threads.
1832  *
1833  * (this cannot be used to 'generate' timeslices
1834  * artificially, because any timeslice recovered here
1835  * was given away by the parent in the first place.)
1836  */
1837 void fastcall sched_exit(struct task_struct *p)
1838 {
1839         unsigned long flags;
1840         struct rq *rq;
1841
1842         /*
1843          * If the child was a (relative-) CPU hog then decrease
1844          * the sleep_avg of the parent as well.
1845          */
1846         rq = task_rq_lock(p->parent, &flags);
1847         if (p->first_time_slice && task_cpu(p) == task_cpu(p->parent)) {
1848                 p->parent->time_slice += p->time_slice;
1849                 if (unlikely(p->parent->time_slice > task_timeslice(p)))
1850                         p->parent->time_slice = task_timeslice(p);
1851         }
1852         if (p->sleep_avg < p->parent->sleep_avg)
1853                 p->parent->sleep_avg = p->parent->sleep_avg /
1854                 (EXIT_WEIGHT + 1) * EXIT_WEIGHT + p->sleep_avg /
1855                 (EXIT_WEIGHT + 1);
1856         task_rq_unlock(rq, &flags);
1857 }
1858
1859 /**
1860  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1861  * @rq: the runqueue preparing to switch
1862  * @next: the task we are going to switch to.
1863  *
1864  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1865  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1866  * switch.
1867  *
1868  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1869  * hooks.
1870  */
1871 static inline void prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1872 {
1873         prepare_lock_switch(rq, next);
1874         prepare_arch_switch(next);
1875 }
1876
1877 /**
1878  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1879  * @rq: runqueue associated with task-switch
1880  * @prev: the thread we just switched away from.
1881  *
1882  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1883  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1884  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1885  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1886  *
1887  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1888  * so, we finish that here outside of the runqueue lock.  (Doing it
1889  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1890  * details.)
1891  */
1892 static inline void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1893         __releases(rq->lock)
1894 {
1895         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1896         long prev_state;
1897
1898         rq->prev_mm = NULL;
1899
1900         /*
1901          * A task struct has one reference for the use as "current".
1902          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1903          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1904          * the scheduled task must drop that reference.
1905          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1906          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1907          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1908          * be dropped twice.
1909          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1910          */
1911         prev_state = prev->state;
1912         finish_arch_switch(prev);
1913         finish_lock_switch(rq, prev);
1914         if (mm)
1915                 mmdrop(mm);
1916         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1917                 /*
1918                  * Remove function-return probe instances associated with this
1919                  * task and put them back on the free list.
1920                  */
1921                 kprobe_flush_task(prev);
1922                 put_task_struct(prev);
1923         }
1924 }
1925
1926 /**
1927  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1928  * @prev: the thread we just switched away from.
1929  */
1930 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1931         __releases(rq->lock)
1932 {
1933         struct rq *rq = this_rq();
1934
1935         finish_task_switch(rq, prev);
1936 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1937         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1938         preempt_enable();
1939 #endif
1940         if (current->set_child_tid)
1941                 put_user(current->pid, current->set_child_tid);
1942 }
1943
1944 /*
1945  * context_switch - switch to the new MM and the new
1946  * thread's register state.
1947  */
1948 static inline struct task_struct *
1949 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1950                struct task_struct *next)
1951 {
1952         struct mm_struct *mm = next->mm;
1953         struct mm_struct *oldmm = prev->active_mm;
1954
1955         /*
1956          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1957          * combine the page table reload and the switch backend into
1958          * one hypercall.
1959          */
1960         arch_enter_lazy_cpu_mode();
1961
1962         if (!mm) {
1963                 next->active_mm = oldmm;
1964                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1965                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1966         } else
1967                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1968
1969         if (!prev->mm) {
1970                 prev->active_mm = NULL;
1971                 WARN_ON(rq->prev_mm);
1972                 rq->prev_mm = oldmm;
1973         }
1974         /*
1975          * Since the runqueue lock will be released by the next
1976          * task (which is an invalid locking op but in the case
1977          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1978          * do an early lockdep release here:
1979          */
1980 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1981         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1982 #endif
1983
1984         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1985         switch_to(prev, next, prev);
1986
1987         return prev;
1988 }
1989
1990 /*
1991  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1992  *
1993  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1994  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1995  * number of context switches performed since bootup.
1996  */
1997 unsigned long nr_running(void)
1998 {
1999         unsigned long i, sum = 0;
2000
2001         for_each_online_cpu(i)
2002                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2003
2004         return sum;
2005 }
2006
2007 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2008 {
2009         unsigned long i, sum = 0;
2010
2011         for_each_possible_cpu(i)
2012                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2013
2014         /*
2015          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2016          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2017          */
2018         if (unlikely((long)sum < 0))
2019                 sum = 0;
2020
2021         return sum;
2022 }
2023
2024 unsigned long long nr_context_switches(void)
2025 {
2026         int i;
2027         unsigned long long sum = 0;
2028
2029         for_each_possible_cpu(i)
2030                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2031
2032         return sum;
2033 }
2034
2035 unsigned long nr_iowait(void)
2036 {
2037         unsigned long i, sum = 0;
2038
2039         for_each_possible_cpu(i)
2040                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2041
2042         return sum;
2043 }
2044
2045 unsigned long nr_active(void)
2046 {
2047         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2048
2049         for_each_online_cpu(i) {
2050                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2051                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2052         }
2053
2054         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2055                 uninterruptible = 0;
2056
2057         return running + uninterruptible;
2058 }
2059
2060 #ifdef CONFIG_SMP
2061
2062 /*
2063  * Is this task likely cache-hot:
2064  */
2065 static inline int
2066 task_hot(struct task_struct *p, unsigned long long now, struct sched_domain *sd)
2067 {
2068         return (long long)(now - p->last_ran) < (long long)sd->cache_hot_time;
2069 }
2070
2071 /*
2072  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2073  *
2074  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2075  * you need to do so manually before calling.
2076  */
2077 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2078         __acquires(rq1->lock)
2079         __acquires(rq2->lock)
2080 {
2081         BUG_ON(!irqs_disabled());
2082         if (rq1 == rq2) {
2083                 spin_lock(&rq1->lock);
2084                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2085         } else {
2086                 if (rq1 < rq2) {
2087                         spin_lock(&rq1->lock);
2088                         spin_lock(&rq2->lock);
2089                 } else {
2090                         spin_lock(&rq2->lock);
2091                         spin_lock(&rq1->lock);
2092                 }
2093         }
2094 }
2095
2096 /*
2097  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2098  *
2099  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2100  * you need to do so manually after calling.
2101  */
2102 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2103         __releases(rq1->lock)
2104         __releases(rq2->lock)
2105 {
2106         spin_unlock(&rq1->lock);
2107         if (rq1 != rq2)
2108                 spin_unlock(&rq2->lock);
2109         else
2110                 __release(rq2->lock);
2111 }
2112
2113 /*
2114  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2115  */
2116 static void double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2117         __releases(this_rq->lock)
2118         __acquires(busiest->lock)
2119         __acquires(this_rq->lock)
2120 {
2121         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2122                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2123                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2124                 BUG_ON(1);
2125         }
2126         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2127                 if (busiest < this_rq) {
2128                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2129                         spin_lock(&busiest->lock);
2130                         spin_lock(&this_rq->lock);
2131                 } else
2132                         spin_lock(&busiest->lock);
2133         }
2134 }
2135
2136 /*
2137  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2138  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2139  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu.  Then
2140  * the cpu_allowed mask is restored.
2141  */
2142 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2143 {
2144         struct migration_req req;
2145         unsigned long flags;
2146         struct rq *rq;
2147
2148         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2149         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2150             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2151                 goto out;
2152
2153         /* force the process onto the specified CPU */
2154         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2155                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2156                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2157
2158                 get_task_struct(mt);
2159                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2160                 wake_up_process(mt);
2161                 put_task_struct(mt);
2162                 wait_for_completion(&req.done);
2163
2164                 return;
2165         }
2166 out:
2167         task_rq_unlock(rq, &flags);
2168 }
2169
2170 /*
2171  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2172  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2173  */
2174 void sched_exec(void)
2175 {
2176         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2177         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2178         put_cpu();
2179         if (new_cpu != this_cpu)
2180                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2181 }
2182
2183 /*
2184  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2185  * Both runqueues must be locked.
2186  */
2187 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct prio_array *src_array,
2188                       struct task_struct *p, struct rq *this_rq,
2189                       struct prio_array *this_array, int this_cpu)
2190 {
2191         dequeue_task(p, src_array);
2192         dec_nr_running(p, src_rq);
2193         set_task_cpu(p, this_cpu);
2194         inc_nr_running(p, this_rq);
2195         enqueue_task(p, this_array);
2196         p->timestamp = (p->timestamp - src_rq->most_recent_timestamp)
2197                                 + this_rq->most_recent_timestamp;
2198         /*
2199          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2200          * to be always true for them.
2201          */
2202         if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, this_rq))
2203                 resched_task(this_rq->curr);
2204 }
2205
2206 /*
2207  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2208  */
2209 static
2210 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2211                      struct sched_domain *sd, enum idle_type idle,
2212                      int *all_pinned)
2213 {
2214         /*
2215          * We do not migrate tasks that are:
2216          * 1) running (obviously), or
2217          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2218          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2219          */
2220         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed))
2221                 return 0;
2222         *all_pinned = 0;
2223
2224         if (task_running(rq, p))
2225                 return 0;
2226
2227         /*
2228          * Aggressive migration if:
2229          * 1) task is cache cold, or
2230          * 2) too many balance attempts have failed.
2231          */
2232
2233         if (sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2234 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2235                 if (task_hot(p, rq->most_recent_timestamp, sd))
2236                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2237 #endif
2238                 return 1;
2239         }
2240
2241         if (task_hot(p, rq->most_recent_timestamp, sd))
2242                 return 0;
2243         return 1;
2244 }
2245
2246 #define rq_best_prio(rq) min((rq)->curr->prio, (rq)->best_expired_prio)
2247
2248 /*
2249  * move_tasks tries to move up to max_nr_move tasks and max_load_move weighted
2250  * load from busiest to this_rq, as part of a balancing operation within
2251  * "domain". Returns the number of tasks moved.
2252  *
2253  * Called with both runqueues locked.
2254  */
2255 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2256                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
2257                       struct sched_domain *sd, enum idle_type idle,
2258                       int *all_pinned)
2259 {
2260         int idx, pulled = 0, pinned = 0, this_best_prio, best_prio,
2261             best_prio_seen, skip_for_load;
2262         struct prio_array *array, *dst_array;
2263         struct list_head *head, *curr;
2264         struct task_struct *tmp;
2265         long rem_load_move;
2266
2267         if (max_nr_move == 0 || max_load_move == 0)
2268                 goto out;
2269
2270         rem_load_move = max_load_move;
2271         pinned = 1;
2272         this_best_prio = rq_best_prio(this_rq);
2273         best_prio = rq_best_prio(busiest);
2274         /*
2275          * Enable handling of the case where there is more than one task
2276          * with the best priority.   If the current running task is one
2277          * of those with prio==best_prio we know it won't be moved
2278          * and therefore it's safe to override the skip (based on load) of
2279          * any task we find with that prio.
2280          */
2281         best_prio_seen = best_prio == busiest->curr->prio;
2282
2283         /*
2284          * We first consider expired tasks. Those will likely not be
2285          * executed in the near future, and they are most likely to
2286          * be cache-cold, thus switching CPUs has the least effect
2287          * on them.
2288          */
2289         if (busiest->expired->nr_active) {
2290                 array = busiest->expired;
2291                 dst_array = this_rq->expired;
2292         } else {
2293                 array = busiest->active;
2294                 dst_array = this_rq->active;
2295         }
2296
2297 new_array:
2298         /* Start searching at priority 0: */
2299         idx = 0;
2300 skip_bitmap:
2301         if (!idx)
2302                 idx = sched_find_first_bit(array->bitmap);
2303         else
2304                 idx = find_next_bit(array->bitmap, MAX_PRIO, idx);
2305         if (idx >= MAX_PRIO) {
2306                 if (array == busiest->expired && busiest->active->nr_active) {
2307                         array = busiest->active;
2308                         dst_array = this_rq->active;
2309                         goto new_array;
2310                 }
2311                 goto out;
2312         }
2313
2314         head = array->queue + idx;
2315         curr = head->prev;
2316 skip_queue:
2317         tmp = list_entry(curr, struct task_struct, run_list);
2318
2319         curr = curr->prev;
2320
2321         /*
2322          * To help distribute high priority tasks accross CPUs we don't
2323          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2324          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2325          */
2326         skip_for_load = tmp->load_weight > rem_load_move;
2327         if (skip_for_load && idx < this_best_prio)
2328                 skip_for_load = !best_prio_seen && idx == best_prio;
2329         if (skip_for_load ||
2330             !can_migrate_task(tmp, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2331
2332                 best_prio_seen |= idx == best_prio;
2333                 if (curr != head)
2334                         goto skip_queue;
2335                 idx++;
2336                 goto skip_bitmap;
2337         }
2338
2339         pull_task(busiest, array, tmp, this_rq, dst_array, this_cpu);
2340         pulled++;
2341         rem_load_move -= tmp->load_weight;
2342
2343         /*
2344          * We only want to steal up to the prescribed number of tasks
2345          * and the prescribed amount of weighted load.
2346          */
2347         if (pulled < max_nr_move && rem_load_move > 0) {
2348                 if (idx < this_best_prio)
2349                         this_best_prio = idx;
2350                 if (curr != head)
2351                         goto skip_queue;
2352                 idx++;
2353                 goto skip_bitmap;
2354         }
2355 out:
2356         /*
2357          * Right now, this is the only place pull_task() is called,
2358          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2359          * inside pull_task().
2360          */
2361         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2362
2363         if (all_pinned)
2364                 *all_pinned = pinned;
2365         return pulled;
2366 }
2367
2368 /*
2369  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2370  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2371  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2372  */
2373 static struct sched_group *
2374 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2375                    unsigned long *imbalance, enum idle_type idle, int *sd_idle,
2376                    cpumask_t *cpus, int *balance)
2377 {
2378         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2379         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2380         unsigned long max_pull;
2381         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2382         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2383         int load_idx;
2384 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2385         int power_savings_balance = 1;
2386         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2387         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2388         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2389 #endif
2390
2391         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2392         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2393         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2394         if (idle == NOT_IDLE)
2395                 load_idx = sd->busy_idx;
2396         else if (idle == NEWLY_IDLE)
2397                 load_idx = sd->newidle_idx;
2398         else
2399                 load_idx = sd->idle_idx;
2400
2401         do {
2402                 unsigned long load, group_capacity;
2403                 int local_group;
2404                 int i;
2405                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2406                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2407
2408                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2409
2410                 if (local_group)
2411                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2412
2413                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2414                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2415
2416                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2417                         struct rq *rq;
2418
2419                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2420                                 continue;
2421
2422                         rq = cpu_rq(i);
2423
2424                         if (*sd_idle && !idle_cpu(i))
2425                                 *sd_idle = 0;
2426
2427                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2428                         if (local_group) {
2429                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2430                                         first_idle_cpu = 1;
2431                                         balance_cpu = i;
2432                                 }
2433
2434                                 load = target_load(i, load_idx);
2435                         } else
2436                                 load = source_load(i, load_idx);
2437
2438                         avg_load += load;
2439                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2440                         sum_weighted_load += rq->raw_weighted_load;
2441                 }
2442
2443                 /*
2444                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2445                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2446                  * domains.
2447                  */
2448                 if (local_group && balance_cpu != this_cpu && balance) {
2449                         *balance = 0;
2450                         goto ret;
2451                 }
2452
2453                 total_load += avg_load;
2454                 total_pwr += group->__cpu_power;
2455
2456                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2457                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2458                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2459
2460                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2461
2462                 if (local_group) {
2463                         this_load = avg_load;
2464                         this = group;
2465                         this_nr_running = sum_nr_running;
2466                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2467                 } else if (avg_load > max_load &&
2468                            sum_nr_running > group_capacity) {
2469                         max_load = avg_load;
2470                         busiest = group;
2471                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2472                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2473                 }
2474
2475 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2476                 /*
2477                  * Busy processors will not participate in power savings
2478                  * balance.
2479                  */
2480                 if (idle == NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2481                         goto group_next;
2482
2483                 /*
2484                  * If the local group is idle or completely loaded
2485                  * no need to do power savings balance at this domain
2486                  */
2487                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2488                                     !this_nr_running))
2489                         power_savings_balance = 0;
2490
2491                 /*
2492                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2493                  * don't include that group in power savings calculations
2494                  */
2495                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2496                     || !sum_nr_running)
2497                         goto group_next;
2498
2499                 /*
2500                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2501                  * This is the group from where we need to pick up the load
2502                  * for saving power
2503                  */
2504                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2505                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2506                      first_cpu(group->cpumask) <
2507                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2508                         group_min = group;
2509                         min_nr_running = sum_nr_running;
2510                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2511                                                 sum_nr_running;
2512                 }
2513
2514                 /*
2515                  * Calculate the group which is almost near its
2516                  * capacity but still has some space to pick up some load
2517                  * from other group and save more power
2518                  */
2519                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2520                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2521                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2522                              first_cpu(group->cpumask) >
2523                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2524                                 group_leader = group;
2525                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2526                         }
2527                 }
2528 group_next:
2529 #endif
2530                 group = group->next;
2531         } while (group != sd->groups);
2532
2533         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2534                 goto out_balanced;
2535
2536         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2537
2538         if (this_load >= avg_load ||
2539                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2540                 goto out_balanced;
2541
2542         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2543         /*
2544          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2545          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2546          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2547          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2548          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2549          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2550          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2551          * by pulling tasks to us.  Be careful of negative numbers as they'll
2552          * appear as very large values with unsigned longs.
2553          */
2554         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2555                 goto out_balanced;
2556
2557         /*
2558          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2559          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2560          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2561          */
2562         if (max_load < avg_load) {
2563                 *imbalance = 0;
2564                 goto small_imbalance;
2565         }
2566
2567         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2568         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2569
2570         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2571         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2572                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2573                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2574
2575         /*
2576          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2577          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2578          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2579          * moved
2580          */
2581         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2582                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2583                 unsigned int imbn;
2584
2585 small_imbalance:
2586                 pwr_move = pwr_now = 0;
2587                 imbn = 2;
2588                 if (this_nr_running) {
2589                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2590                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2591                                 imbn = 1;
2592                 } else
2593                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2594
2595                 if (max_load - this_load >= busiest_load_per_task * imbn) {
2596                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2597                         return busiest;
2598                 }
2599
2600                 /*
2601                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2602                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2603                  * moving them.
2604                  */
2605
2606                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2607                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2608                 pwr_now += this->__cpu_power *
2609                                 min(this_load_per_task, this_load);
2610                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2611
2612                 /* Amount of load we'd subtract */
2613                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2614                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2615                 if (max_load > tmp)
2616                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2617                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2618
2619                 /* Amount of load we'd add */
2620                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2621                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2622                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2623                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2624                 else
2625                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2626                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2627                 pwr_move += this->__cpu_power *
2628                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2629                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2630
2631                 /* Move if we gain throughput */
2632                 if (pwr_move <= pwr_now)
2633                         goto out_balanced;
2634
2635                 *imbalance = busiest_load_per_task;
2636         }
2637
2638         return busiest;
2639
2640 out_balanced:
2641 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2642         if (idle == NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2643                 goto ret;
2644
2645         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2646                 *imbalance = min_load_per_task;
2647                 return group_min;
2648         }
2649 #endif
2650 ret:
2651         *imbalance = 0;
2652         return NULL;
2653 }
2654
2655 /*
2656  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2657  */
2658 static struct rq *
2659 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum idle_type idle,
2660                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2661 {
2662         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2663         unsigned long max_load = 0;
2664         int i;
2665
2666         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2667
2668                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2669                         continue;
2670
2671                 rq = cpu_rq(i);
2672
2673                 if (rq->nr_running == 1 && rq->raw_weighted_load > imbalance)
2674                         continue;
2675
2676                 if (rq->raw_weighted_load > max_load) {
2677                         max_load = rq->raw_weighted_load;
2678                         busiest = rq;
2679                 }
2680         }
2681
2682         return busiest;
2683 }
2684
2685 /*
2686  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2687  * so long as it is large enough.
2688  */
2689 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2690
2691 static inline unsigned long minus_1_or_zero(unsigned long n)
2692 {
2693         return n > 0 ? n - 1 : 0;
2694 }
2695
2696 /*
2697  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2698  * tasks if there is an imbalance.
2699  */
2700 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2701                         struct sched_domain *sd, enum idle_type idle,
2702                         int *balance)
2703 {
2704         int nr_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2705         struct sched_group *group;
2706         unsigned long imbalance;
2707         struct rq *busiest;
2708         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2709         unsigned long flags;
2710
2711         /*
2712          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2713          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2714          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2715          * portraying it as NOT_IDLE.
2716          */
2717         if (idle != NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2718             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2719                 sd_idle = 1;
2720
2721         schedstat_inc(sd, lb_cnt[idle]);
2722
2723 redo:
2724         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
2725                                    &cpus, balance);
2726
2727         if (*balance == 0)
2728                 goto out_balanced;
2729
2730         if (!group) {
2731                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2732                 goto out_balanced;
2733         }
2734
2735         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
2736         if (!busiest) {
2737                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2738                 goto out_balanced;
2739         }
2740
2741         BUG_ON(busiest == this_rq);
2742
2743         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2744
2745         nr_moved = 0;
2746         if (busiest->nr_running > 1) {
2747                 /*
2748                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2749                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2750                  * still unbalanced. nr_moved simply stays zero, so it is
2751                  * correctly treated as an imbalance.
2752                  */
2753                 local_irq_save(flags);
2754                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2755                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2756                                       minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2757                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2758                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2759                 local_irq_restore(flags);
2760
2761                 /*
2762                  * some other cpu did the load balance for us.
2763                  */
2764                 if (nr_moved && this_cpu != smp_processor_id())
2765                         resched_cpu(this_cpu);
2766
2767                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2768                 if (unlikely(all_pinned)) {
2769                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2770                         if (!cpus_empty(cpus))
2771                                 goto redo;
2772                         goto out_balanced;
2773                 }
2774         }
2775
2776         if (!nr_moved) {
2777                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2778                 sd->nr_balance_failed++;
2779
2780                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
2781
2782                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
2783
2784                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2785                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2786                          */
2787                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
2788                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2789                                 all_pinned = 1;
2790                                 goto out_one_pinned;
2791                         }
2792
2793                         if (!busiest->active_balance) {
2794                                 busiest->active_balance = 1;
2795                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2796                                 active_balance = 1;
2797                         }
2798                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2799                         if (active_balance)
2800                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2801
2802                         /*
2803                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2804                          * counter.
2805                          */
2806                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2807                 }
2808         } else
2809                 sd->nr_balance_failed = 0;
2810
2811         if (likely(!active_balance)) {
2812                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2813                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2814         } else {
2815                 /*
2816                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2817                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2818                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2819                  * move_tasks).
2820                  */
2821                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2822                         sd->balance_interval *= 2;
2823         }
2824
2825         if (!nr_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2826             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2827                 return -1;
2828         return nr_moved;
2829
2830 out_balanced:
2831         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
2832
2833         sd->nr_balance_failed = 0;
2834
2835 out_one_pinned:
2836         /* tune up the balancing interval */
2837         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
2838                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
2839                 sd->balance_interval *= 2;
2840
2841         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2842             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2843                 return -1;
2844         return 0;
2845 }
2846
2847 /*
2848  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2849  * tasks if there is an imbalance.
2850  *
2851  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (NEWLY_IDLE).
2852  * this_rq is locked.
2853  */
2854 static int
2855 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
2856 {
2857         struct sched_group *group;
2858         struct rq *busiest = NULL;
2859         unsigned long imbalance;
2860         int nr_moved = 0;
2861         int sd_idle = 0;
2862         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2863
2864         /*
2865          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2866          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2867          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2868          * portraying it as NOT_IDLE.
2869          */
2870         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2871             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2872                 sd_idle = 1;
2873
2874         schedstat_inc(sd, lb_cnt[NEWLY_IDLE]);
2875 redo:
2876         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, NEWLY_IDLE,
2877                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
2878         if (!group) {
2879                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[NEWLY_IDLE]);
2880                 goto out_balanced;
2881         }
2882
2883         busiest = find_busiest_queue(group, NEWLY_IDLE, imbalance,
2884                                 &cpus);
2885         if (!busiest) {
2886                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[NEWLY_IDLE]);
2887                 goto out_balanced;
2888         }
2889
2890         BUG_ON(busiest == this_rq);
2891
2892         schedstat_add(sd, lb_imbalance[NEWLY_IDLE], imbalance);
2893
2894         nr_moved = 0;
2895         if (busiest->nr_running > 1) {
2896                 /* Attempt to move tasks */
2897                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
2898                 nr_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2899                                         minus_1_or_zero(busiest->nr_running),
2900                                         imbalance, sd, NEWLY_IDLE, NULL);
2901                 spin_unlock(&busiest->lock);
2902
2903                 if (!nr_moved) {
2904                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2905                         if (!cpus_empty(cpus))
2906                                 goto redo;
2907                 }
2908         }
2909
2910         if (!nr_moved) {
2911                 schedstat_inc(sd, lb_failed[NEWLY_IDLE]);
2912                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2913                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2914                         return -1;
2915         } else
2916                 sd->nr_balance_failed = 0;
2917
2918         return nr_moved;
2919
2920 out_balanced:
2921         schedstat_inc(sd, lb_balanced[NEWLY_IDLE]);
2922         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2923             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2924                 return -1;
2925         sd->nr_balance_failed = 0;
2926
2927         return 0;
2928 }
2929
2930 /*
2931  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
2932  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
2933  */
2934 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
2935 {
2936         struct sched_domain *sd;
2937         int pulled_task = 0;
2938         unsigned long next_balance = jiffies + 60 *  HZ;
2939
2940         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2941                 unsigned long interval;
2942
2943                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2944                         continue;
2945
2946                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
2947                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
2948                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
2949                                                                 this_rq, sd);
2950
2951                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
2952                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
2953                         next_balance = sd->last_balance + interval;
2954                 if (pulled_task)
2955                         break;
2956         }
2957         if (!pulled_task)
2958                 /*
2959                  * We are going idle. next_balance may be set based on
2960                  * a busy processor. So reset next_balance.
2961                  */
2962                 this_rq->next_balance = next_balance;
2963 }
2964
2965 /*
2966  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
2967  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
2968  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
2969  * logical imbalances.
2970  *
2971  * Called with busiest_rq locked.
2972  */
2973 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
2974 {
2975         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
2976         struct sched_domain *sd;
2977         struct rq *target_rq;
2978
2979         /* Is there any task to move? */
2980         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
2981                 return;
2982
2983         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
2984
2985         /*
2986          * This condition is "impossible", if it occurs
2987          * we need to fix it.  Originally reported by
2988          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
2989          */
2990         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
2991
2992         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
2993         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
2994
2995         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
2996         for_each_domain(target_cpu, sd) {
2997                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
2998                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
2999                                 break;
3000         }
3001
3002         if (likely(sd)) {
3003                 schedstat_inc(sd, alb_cnt);
3004
3005                 if (move_tasks(target_rq, target_cpu, busiest_rq, 1,
3006                                RTPRIO_TO_LOAD_WEIGHT(100), sd, SCHED_IDLE,
3007                                NULL))
3008                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3009                 else
3010                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3011         }
3012         spin_unlock(&target_rq->lock);
3013 }
3014
3015 static void update_load(struct rq *this_rq)
3016 {
3017         unsigned long this_load;
3018         unsigned int i, scale;
3019
3020         this_load = this_rq->raw_weighted_load;
3021
3022         /* Update our load: */
3023         for (i = 0, scale = 1; i < 3; i++, scale += scale) {
3024                 unsigned long old_load, new_load;
3025
3026                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3027
3028                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3029                 new_load = this_load;
3030                 /*
3031                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3032                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3033                  * example.
3034                  */
3035                 if (new_load > old_load)
3036                         new_load += scale-1;
3037                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3038         }
3039 }
3040
3041 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3042 static struct {
3043         atomic_t load_balancer;
3044         cpumask_t  cpu_mask;
3045 } nohz ____cacheline_aligned = {
3046         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3047         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3048 };
3049
3050 /*
3051  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3052  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3053  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3054  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3055  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3056  * arrives...
3057  *
3058  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3059  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3060  * nohz.cpu_mask..
3061  *
3062  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3063  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3064  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3065  * there is no need for ilb owner.
3066  *
3067  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3068  * next busy scheduler_tick()
3069  */
3070 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3071 {
3072         int cpu = smp_processor_id();
3073
3074         if (stop_tick) {
3075                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3076                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3077
3078                 /*
3079                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3080                  */
3081                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3082                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3083                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3084                                 BUG();
3085                         return 0;
3086                 }
3087
3088                 /* time for ilb owner also to sleep */
3089                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3090                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3091                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3092                         return 0;
3093                 }
3094
3095                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3096                         /* make me the ilb owner */
3097                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3098                                 return 1;
3099                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3100                         return 1;
3101         } else {
3102                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3103                         return 0;
3104
3105                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3106
3107                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3108                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3109                                 BUG();
3110         }
3111         return 0;
3112 }
3113 #endif
3114
3115 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3116
3117 /*
3118  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3119  * and initiates a balancing operation if so.
3120  *
3121  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3122  */
3123 static inline void rebalance_domains(int cpu, enum idle_type idle)
3124 {
3125         int balance = 1;
3126         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3127         unsigned long interval;
3128         struct sched_domain *sd;
3129         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3130         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3131
3132         for_each_domain(cpu, sd) {
3133                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3134                         continue;
3135
3136                 interval = sd->balance_interval;
3137                 if (idle != SCHED_IDLE)
3138                         interval *= sd->busy_factor;
3139
3140                 /* scale ms to jiffies */
3141                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3142                 if (unlikely(!interval))
3143                         interval = 1;
3144
3145                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3146                         if (!spin_trylock(&balancing))
3147                                 goto out;
3148                 }
3149
3150                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3151                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3152                                 /*
3153                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3154                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3155                                  * not idle.
3156                                  */
3157                                 idle = NOT_IDLE;
3158                         }
3159                         sd->last_balance = jiffies;
3160                 }
3161                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3162                         spin_unlock(&balancing);
3163 out:
3164                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3165                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3166
3167                 /*
3168                  * Stop the load balance at this level. There is another
3169                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3170                  * actively.
3171                  */
3172                 if (!balance)
3173                         break;
3174         }
3175         rq->next_balance = next_balance;
3176 }
3177
3178 /*
3179  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3180  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3181  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3182  */
3183 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3184 {
3185         int local_cpu = smp_processor_id();
3186         struct rq *local_rq = cpu_rq(local_cpu);
3187         enum idle_type idle = local_rq->idle_at_tick ? SCHED_IDLE : NOT_IDLE;
3188
3189         rebalance_domains(local_cpu, idle);
3190
3191 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3192         /*
3193          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3194          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3195          * stopped.
3196          */
3197         if (local_rq->idle_at_tick &&
3198             atomic_read(&nohz.load_balancer) == local_cpu) {
3199                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3200                 struct rq *rq;
3201                 int balance_cpu;
3202
3203                 cpu_clear(local_cpu, cpus);
3204                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3205                         /*
3206                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3207                          * work being done for other cpus. Next load
3208                          * balancing owner will pick it up.
3209                          */
3210                         if (need_resched())
3211                                 break;
3212
3213                         rebalance_domains(balance_cpu, SCHED_IDLE);
3214
3215                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3216                         if (time_after(local_rq->next_balance, rq->next_balance))
3217                                 local_rq->next_balance = rq->next_balance;
3218                 }
3219         }
3220 #endif
3221 }
3222
3223 /*
3224  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3225  *
3226  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3227  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3228  * if the whole system is idle.
3229  */
3230 static inline void trigger_load_balance(int cpu)
3231 {
3232         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3233 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3234         /*
3235          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3236          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3237          * load balancer.
3238          */
3239         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3240                 rq->in_nohz_recently = 0;
3241
3242                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3243                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3244                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3245                 }
3246
3247                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3248                         /*
3249                          * simple selection for now: Nominate the
3250                          * first cpu in the nohz list to be the next
3251                          * ilb owner.
3252                          *
3253                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3254                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3255                          */
3256                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3257
3258                         if (ilb != NR_CPUS)
3259                                 resched_cpu(ilb);
3260                 }
3261         }
3262
3263         /*
3264          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3265          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3266          */
3267         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3268             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3269                 resched_cpu(cpu);
3270                 return;
3271         }
3272
3273         /*
3274          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3275          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3276          */
3277         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3278             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3279                 return;
3280 #endif
3281         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3282                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3283 }
3284 #else
3285 /*
3286  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3287  */
3288 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3289 {
3290 }
3291 #endif
3292
3293 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3294
3295 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3296
3297 /*
3298  * This is called on clock ticks and on context switches.
3299  * Bank in p->sched_time the ns elapsed since the last tick or switch.
3300  */
3301 static inline void
3302 update_cpu_clock(struct task_struct *p, struct rq *rq, unsigned long long now)
3303 {
3304         p->sched_time += now - p->last_ran;
3305         p->last_ran = rq->most_recent_timestamp = now;
3306 }
3307
3308 /*
3309  * Return current->sched_time plus any more ns on the sched_clock
3310  * that have not yet been banked.
3311  */
3312 unsigned long long current_sched_time(const struct task_struct *p)
3313 {
3314         unsigned long long ns;
3315         unsigned long flags;
3316
3317         local_irq_save(flags);
3318         ns = p->sched_time + sched_clock() - p->last_ran;
3319         local_irq_restore(flags);
3320
3321         return ns;
3322 }
3323
3324 /*
3325  * We place interactive tasks back into the active array, if possible.
3326  *
3327  * To guarantee that this does not starve expired tasks we ignore the
3328  * interactivity of a task if the first expired task had to wait more
3329  * than a 'reasonable' amount of time. This deadline timeout is
3330  * load-dependent, as the frequency of array switched decreases with
3331  * increasing number of running tasks. We also ignore the interactivity
3332  * if a better static_prio task has expired:
3333  */
3334 static inline int expired_starving(struct rq *rq)
3335 {
3336         if (rq->curr->static_prio > rq->best_expired_prio)
3337                 return 1;
3338         if (!STARVATION_LIMIT || !rq->expired_timestamp)
3339                 return 0;
3340         if (jiffies - rq->expired_timestamp > STARVATION_LIMIT * rq->nr_running)
3341                 return 1;
3342         return 0;
3343 }
3344
3345 /*
3346  * Account user cpu time to a process.
3347  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3348  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3349  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3350  */
3351 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3352 {
3353         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3354         cputime64_t tmp;
3355
3356         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3357
3358         /* Add user time to cpustat. */
3359         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3360         if (TASK_NICE(p) > 0)
3361                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3362         else
3363                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3364 }
3365
3366 /*
3367  * Account system cpu time to a process.
3368  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3369  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3370  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3371  */
3372 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3373                          cputime_t cputime)
3374 {
3375         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3376         struct rq *rq = this_rq();
3377         cputime64_t tmp;
3378
3379         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3380
3381         /* Add system time to cpustat. */
3382         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3383         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3384                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3385         else if (softirq_count())
3386                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3387         else if (p != rq->idle)
3388                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3389         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3390                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3391         else
3392                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3393         /* Account for system time used */
3394         acct_update_integrals(p);
3395 }
3396
3397 /*
3398  * Account for involuntary wait time.
3399  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3400  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3401  */
3402 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3403 {
3404         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3405         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3406         struct rq *rq = this_rq();
3407
3408         if (p == rq->idle) {
3409                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3410                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3411                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3412                 else
3413                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3414         } else
3415                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3416 }
3417
3418 static void task_running_tick(struct rq *rq, struct task_struct *p)
3419 {
3420         if (p->array != rq->active) {
3421                 /* Task has expired but was not scheduled yet */
3422                 set_tsk_need_resched(p);
3423                 return;
3424         }
3425         spin_lock(&rq->lock);
3426         /*
3427          * The task was running during this tick - update the
3428          * time slice counter. Note: we do not update a thread's
3429          * priority until it either goes to sleep or uses up its
3430          * timeslice. This makes it possible for interactive tasks
3431          * to use up their timeslices at their highest priority levels.
3432          */
3433         if (rt_task(p)) {
3434                 /*
3435                  * RR tasks need a special form of timeslice management.
3436                  * FIFO tasks have no timeslices.
3437                  */
3438                 if ((p->policy == SCHED_RR) && !--p->time_slice) {
3439                         p->time_slice = task_timeslice(p);
3440                         p->first_time_slice = 0;
3441                         set_tsk_need_resched(p);
3442
3443                         /* put it at the end of the queue: */
3444                         requeue_task(p, rq->active);
3445                 }
3446                 goto out_unlock;
3447         }
3448         if (!--p->time_slice) {
3449                 dequeue_task(p, rq->active);
3450                 set_tsk_need_resched(p);
3451                 p->prio = effective_prio(p);
3452                 p->time_slice = task_timeslice(p);
3453                 p->first_time_slice = 0;
3454
3455                 if (!rq->expired_timestamp)
3456                         rq->expired_timestamp = jiffies;
3457                 if (!TASK_INTERACTIVE(p) || expired_starving(rq)) {
3458                         enqueue_task(p, rq->expired);
3459                         if (p->static_prio < rq->best_expired_prio)
3460                                 rq->best_expired_prio = p->static_prio;
3461                 } else
3462                         enqueue_task(p, rq->active);
3463         } else {
3464                 /*
3465                  * Prevent a too long timeslice allowing a task to monopolize
3466                  * the CPU. We do this by splitting up the timeslice into
3467                  * smaller pieces.
3468                  *
3469                  * Note: this does not mean the task's timeslices expire or
3470                  * get lost in any way, they just might be preempted by
3471                  * another task of equal priority. (one with higher
3472                  * priority would have preempted this task already.) We
3473                  * requeue this task to the end of the list on this priority
3474                  * level, which is in essence a round-robin of tasks with
3475                  * equal priority.
3476                  *
3477                  * This only applies to tasks in the interactive
3478                  * delta range with at least TIMESLICE_GRANULARITY to requeue.
3479                  */
3480                 if (TASK_INTERACTIVE(p) && !((task_timeslice(p) -
3481                         p->time_slice) % TIMESLICE_GRANULARITY(p)) &&
3482                         (p->time_slice >= TIMESLICE_GRANULARITY(p)) &&
3483                         (p->array == rq->active)) {
3484
3485                         requeue_task(p, rq->active);
3486                         set_tsk_need_resched(p);
3487                 }
3488         }
3489 out_unlock:
3490         spin_unlock(&rq->lock);
3491 }
3492
3493 /*
3494  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3495  * We call it with interrupts disabled.
3496  *
3497  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3498  * timeslices.
3499  */
3500 void scheduler_tick(void)
3501 {
3502         unsigned long long now = sched_clock();
3503         struct task_struct *p = current;
3504         int cpu = smp_processor_id();
3505         int idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3506         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3507
3508         update_cpu_clock(p, rq, now);
3509
3510         if (!idle_at_tick)
3511                 task_running_tick(rq, p);
3512 #ifdef CONFIG_SMP
3513         update_load(rq);
3514         rq->idle_at_tick = idle_at_tick;
3515         trigger_load_balance(cpu);
3516 #endif
3517 }
3518
3519 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3520
3521 void fastcall add_preempt_count(int val)
3522 {
3523         /*
3524          * Underflow?
3525          */
3526         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3527                 return;
3528         preempt_count() += val;
3529         /*
3530          * Spinlock count overflowing soon?
3531          */
3532         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3533                                 PREEMPT_MASK - 10);
3534 }
3535 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3536
3537 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3538 {
3539         /*
3540          * Underflow?
3541          */
3542         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3543                 return;
3544         /*
3545          * Is the spinlock portion underflowing?
3546          */
3547         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3548                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3549                 return;
3550
3551         preempt_count() -= val;
3552 }
3553 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3554
3555 #endif
3556
3557 static inline int interactive_sleep(enum sleep_type sleep_type)
3558 {
3559         return (sleep_type == SLEEP_INTERACTIVE ||
3560                 sleep_type == SLEEP_INTERRUPTED);
3561 }
3562
3563 /*
3564  * schedule() is the main scheduler function.
3565  */
3566 asmlinkage void __sched schedule(void)
3567 {
3568         struct task_struct *prev, *next;
3569         struct prio_array *array;
3570         struct list_head *queue;
3571         unsigned long long now;
3572         unsigned long run_time;
3573         int cpu, idx, new_prio;
3574         long *switch_count;
3575         struct rq *rq;
3576
3577         /*
3578          * Test if we are atomic.  Since do_exit() needs to call into
3579          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3580          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3581          */
3582         if (unlikely(in_atomic() && !current->exit_state)) {
3583                 printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: "
3584                         "%s/0x%08x/%d\n",
3585                         current->comm, preempt_count(), current->pid);
3586                 debug_show_held_locks(current);
3587                 if (irqs_disabled())
3588                         print_irqtrace_events(current);
3589                 dump_stack();
3590         }
3591         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3592
3593 need_resched:
3594         preempt_disable();
3595         prev = current;
3596         release_kernel_lock(prev);
3597 need_resched_nonpreemptible:
3598         rq = this_rq();
3599
3600         /*
3601          * The idle thread is not allowed to schedule!
3602          * Remove this check after it has been exercised a bit.
3603          */
3604         if (unlikely(prev == rq->idle) && prev->state != TASK_RUNNING) {
3605                 printk(KERN_ERR "bad: scheduling from the idle thread!\n");
3606                 dump_stack();
3607         }
3608
3609         schedstat_inc(rq, sched_cnt);
3610         now = sched_clock();
3611         if (likely((long long)(now - prev->timestamp) < NS_MAX_SLEEP_AVG)) {
3612                 run_time = now - prev->timestamp;
3613                 if (unlikely((long long)(now - prev->timestamp) < 0))
3614                         run_time = 0;
3615         } else
3616                 run_time = NS_MAX_SLEEP_AVG;
3617
3618         /*
3619          * Tasks charged proportionately less run_time at high sleep_avg to
3620          * delay them losing their interactive status
3621          */
3622         run_time /= (CURRENT_BONUS(prev) ? : 1);
3623
3624         spin_lock_irq(&rq->lock);
3625
3626         switch_count = &prev->nivcsw;
3627         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3628                 switch_count = &prev->nvcsw;
3629                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3630                                 unlikely(signal_pending(prev))))
3631                         prev->state = TASK_RUNNING;
3632                 else {
3633                         if (prev->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
3634                                 rq->nr_uninterruptible++;
3635                         deactivate_task(prev, rq);
3636                 }
3637         }
3638
3639         cpu = smp_processor_id();
3640         if (unlikely(!rq->nr_running)) {
3641                 idle_balance(cpu, rq);
3642                 if (!rq->nr_running) {
3643                         next = rq->idle;
3644                         rq->expired_timestamp = 0;
3645                         goto switch_tasks;
3646                 }
3647         }
3648
3649         array = rq->active;
3650         if (unlikely(!array->nr_active)) {
3651                 /*
3652                  * Switch the active and expired arrays.
3653                  */
3654                 schedstat_inc(rq, sched_switch);
3655                 rq->active = rq->expired;
3656                 rq->expired = array;
3657                 array = rq->active;
3658                 rq->expired_timestamp = 0;
3659                 rq->best_expired_prio = MAX_PRIO;
3660         }
3661
3662         idx = sched_find_first_bit(array->bitmap);
3663         queue = array->queue + idx;
3664         next = list_entry(queue->next, struct task_struct, run_list);
3665
3666         if (!rt_task(next) && interactive_sleep(next->sleep_type)) {
3667                 unsigned long long delta = now - next->timestamp;
3668                 if (unlikely((long long)(now - next->timestamp) < 0))
3669                         delta = 0;
3670
3671                 if (next->sleep_type == SLEEP_INTERACTIVE)
3672                         delta = delta * (ON_RUNQUEUE_WEIGHT * 128 / 100) / 128;
3673
3674                 array = next->array;
3675                 new_prio = recalc_task_prio(next, next->timestamp + delta);
3676
3677                 if (unlikely(next->prio != new_prio)) {
3678                         dequeue_task(next, array);
3679                         next->prio = new_prio;
3680                         enqueue_task(next, array);
3681                 }
3682         }
3683         next->sleep_type = SLEEP_NORMAL;
3684 switch_tasks:
3685         if (next == rq->idle)
3686                 schedstat_inc(rq, sched_goidle);
3687         prefetch(next);
3688         prefetch_stack(next);
3689         clear_tsk_need_resched(prev);
3690         rcu_qsctr_inc(task_cpu(prev));
3691
3692         update_cpu_clock(prev, rq, now);
3693
3694         prev->sleep_avg -= run_time;
3695         if ((long)prev->sleep_avg <= 0)
3696                 prev->sleep_avg = 0;
3697         prev->timestamp = prev->last_ran = now;
3698
3699         sched_info_switch(prev, next);
3700         if (likely(prev != next)) {
3701                 next->timestamp = next->last_ran = now;
3702                 rq->nr_switches++;
3703                 rq->curr = next;
3704                 ++*switch_count;
3705
3706                 prepare_task_switch(rq, next);
3707                 prev = context_switch(rq, prev, next);
3708                 barrier();
3709                 /*
3710                  * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3711                  * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3712                  * frame will be invalid.
3713                  */
3714                 finish_task_switch(this_rq(), prev);
3715         } else
3716                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3717
3718         prev = current;
3719         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(prev) < 0))
3720                 goto need_resched_nonpreemptible;
3721         preempt_enable_no_resched();
3722         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3723                 goto need_resched;
3724 }
3725 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3726
3727 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3728 /*
3729  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3730  * off of preempt_enable.  Kernel preemptions off return from interrupt
3731  * occur there and call schedule directly.
3732  */
3733 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3734 {
3735         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3736 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3737         struct task_struct *task = current;
3738         int saved_lock_depth;
3739 #endif
3740         /*
3741          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3742          * we do not want to preempt the current task.  Just return..
3743          */
3744         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3745                 return;
3746
3747 need_resched:
3748         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3749         /*
3750          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3751          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3752          * auto-release the semaphore:
3753          */
3754 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3755         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3756         task->lock_depth = -1;
3757 #endif
3758         schedule();
3759 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3760         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3761 #endif
3762         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3763
3764         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3765         barrier();
3766         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3767                 goto need_resched;
3768 }
3769 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3770
3771 /*
3772  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3773  * off of irq context.
3774  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3775  * protect us against recursive calling from irq.
3776  */
3777 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3778 {
3779         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3780 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3781         struct task_struct *task = current;
3782         int saved_lock_depth;
3783 #endif
3784         /* Catch callers which need to be fixed */
3785         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3786
3787 need_resched:
3788         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3789         /*
3790          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3791          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3792          * auto-release the semaphore:
3793          */
3794 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3795         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3796         task->lock_depth = -1;
3797 #endif
3798         local_irq_enable();
3799         schedule();
3800         local_irq_disable();
3801 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3802         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3803 #endif
3804         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3805
3806         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3807         barrier();
3808         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3809                 goto need_resched;
3810 }
3811
3812 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3813
3814 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
3815                           void *key)
3816 {
3817         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
3818 }
3819 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3820
3821 /*
3822  * The core wakeup function.  Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3823  * wake everything up.  If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3824  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3825  *
3826  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3827  * started to run but is not in state TASK_RUNNING.  try_to_wake_up() returns
3828  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3829  */
3830 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3831                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
3832 {
3833         struct list_head *tmp, *next;
3834
3835         list_for_each_safe(tmp, next, &q->task_list) {
3836                 wait_queue_t *curr = list_entry(tmp, wait_queue_t, task_list);
3837                 unsigned flags = curr->flags;
3838
3839                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
3840                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3841                         break;
3842         }
3843 }
3844
3845 /**
3846  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3847  * @q: the waitqueue
3848  * @mode: which threads
3849  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3850  * @key: is directly passed to the wakeup function
3851  */
3852 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3853                         int nr_exclusive, void *key)
3854 {
3855         unsigned long flags;
3856
3857         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3858         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3859         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3860 }
3861 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3862
3863 /*
3864  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3865  */
3866 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3867 {
3868         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3869 }
3870
3871 /**
3872  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
3873  * @q: the waitqueue
3874  * @mode: which threads
3875  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3876  *
3877  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3878  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3879  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3880  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3881  *
3882  * On UP it can prevent extra preemption.
3883  */
3884 void fastcall
3885 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3886 {
3887         unsigned long flags;
3888         int sync = 1;
3889
3890         if (unlikely(!q))
3891                 return;
3892
3893         if (unlikely(!nr_exclusive))
3894                 sync = 0;
3895
3896         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3897         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
3898         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3899 }
3900 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3901
3902 void fastcall complete(struct completion *x)
3903 {
3904         unsigned long flags;
3905
3906         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3907         x->done++;
3908         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3909                          1, 0, NULL);
3910         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3911 }
3912 EXPORT_SYMBOL(complete);
3913
3914 void fastcall complete_all(struct completion *x)
3915 {
3916         unsigned long flags;
3917
3918         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3919         x->done += UINT_MAX/2;
3920         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3921                          0, 0, NULL);
3922         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3923 }
3924 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3925
3926 void fastcall __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3927 {
3928         might_sleep();
3929
3930         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3931         if (!x->done) {
3932                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3933
3934                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3935                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3936                 do {
3937                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3938                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3939                         schedule();
3940                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3941                 } while (!x->done);
3942                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3943         }
3944         x->done--;
3945         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3946 }
3947 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3948
3949 unsigned long fastcall __sched
3950 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3951 {
3952         might_sleep();
3953
3954         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3955         if (!x->done) {
3956                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3957
3958                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3959                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3960                 do {
3961                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3962                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3963                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3964                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3965                         if (!timeout) {
3966                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3967                                 goto out;
3968                         }
3969                 } while (!x->done);
3970                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3971         }
3972         x->done--;
3973 out:
3974         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3975         return timeout;
3976 }
3977 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3978
3979 int fastcall __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3980 {
3981         int ret = 0;
3982
3983         might_sleep();
3984
3985         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3986         if (!x->done) {
3987                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3988
3989                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3990                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3991                 do {
3992                         if (signal_pending(current)) {
3993                                 ret = -ERESTARTSYS;
3994                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3995                                 goto out;
3996                         }
3997                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3998                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3999                         schedule();
4000                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4001                 } while (!x->done);
4002                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4003         }
4004         x->done--;
4005 out:
4006         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4007
4008         return ret;
4009 }
4010 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4011
4012 unsigned long fastcall __sched
4013 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4014                                           unsigned long timeout)
4015 {
4016         might_sleep();
4017
4018         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4019         if (!x->done) {
4020                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4021
4022                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4023                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4024                 do {
4025                         if (signal_pending(current)) {
4026                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4027                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4028                                 goto out;
4029                         }
4030                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
4031                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4032                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4033                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4034                         if (!timeout) {
4035                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4036                                 goto out;
4037                         }
4038                 } while (!x->done);
4039                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4040         }
4041         x->done--;
4042 out:
4043         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4044         return timeout;
4045 }
4046 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4047
4048
4049 #define SLEEP_ON_VAR                                    \
4050         unsigned long flags;                            \
4051         wait_queue_t wait;                              \
4052         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4053
4054 #define SLEEP_ON_HEAD                                   \
4055         spin_lock_irqsave(&q->lock,flags);              \
4056         __add_wait_queue(q, &wait);                     \
4057         spin_unlock(&q->lock);
4058
4059 #define SLEEP_ON_TAIL                                   \
4060         spin_lock_irq(&q->lock);                        \
4061         __remove_wait_queue(q, &wait);                  \
4062         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4063
4064 void fastcall __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4065 {
4066         SLEEP_ON_VAR
4067
4068         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
4069
4070         SLEEP_ON_HEAD
4071         schedule();
4072         SLEEP_ON_TAIL
4073 }
4074 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4075
4076 long fastcall __sched
4077 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4078 {
4079         SLEEP_ON_VAR
4080
4081         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
4082
4083         SLEEP_ON_HEAD
4084         timeout = schedule_timeout(timeout);
4085         SLEEP_ON_TAIL
4086
4087         return timeout;
4088 }
4089 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4090
4091 void fastcall __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4092 {
4093         SLEEP_ON_VAR
4094
4095         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
4096
4097         SLEEP_ON_HEAD
4098         schedule();
4099         SLEEP_ON_TAIL
4100 }
4101 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4102
4103 long fastcall __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4104 {
4105         SLEEP_ON_VAR
4106
4107         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
4108
4109         SLEEP_ON_HEAD
4110         timeout = schedule_timeout(timeout);
4111         SLEEP_ON_TAIL
4112
4113         return timeout;
4114 }
4115
4116 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4117
4118 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4119
4120 /*
4121  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4122  * @p: task
4123  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4124  *
4125  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4126  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4127  *
4128  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4129  */
4130 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4131 {
4132         struct prio_array *array;
4133         unsigned long flags;
4134         struct rq *rq;
4135         int oldprio;
4136
4137         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4138
4139         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4140
4141         oldprio = p->prio;
4142         array = p->array;
4143         if (array)
4144                 dequeue_task(p, array);
4145         p->prio = prio;
4146
4147         if (array) {
4148                 /*
4149                  * If changing to an RT priority then queue it
4150                  * in the active array!
4151                  */
4152                 if (rt_task(p))
4153                         array = rq->active;
4154                 enqueue_task(p, array);
4155                 /*
4156                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4157                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4158                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4159                  */
4160                 if (task_running(rq, p)) {
4161                         if (p->prio > oldprio)
4162                                 resched_task(rq->curr);
4163                 } else if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
4164                         resched_task(rq->curr);
4165         }
4166         task_rq_unlock(rq, &flags);
4167 }
4168
4169 #endif
4170
4171 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4172 {
4173         struct prio_array *array;
4174         int old_prio, delta;
4175         unsigned long flags;
4176         struct rq *rq;
4177
4178         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4179                 return;
4180         /*
4181          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4182          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4183          */
4184         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4185         /*
4186          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4187          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4188          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4189          * not SCHED_NORMAL/SCHED_BATCH:
4190          */
4191         if (has_rt_policy(p)) {
4192                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4193                 goto out_unlock;
4194         }
4195         array = p->array;
4196         if (array) {
4197                 dequeue_task(p, array);
4198                 dec_raw_weighted_load(rq, p);
4199         }
4200
4201         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4202         set_load_weight(p);
4203         old_prio = p->prio;
4204         p->prio = effective_prio(p);
4205         delta = p->prio - old_prio;
4206
4207         if (array) {
4208                 enqueue_task(p, array);
4209                 inc_raw_weighted_load(rq, p);
4210                 /*
4211                  * If the task increased its priority or is running and
4212                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4213                  */
4214                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4215                         resched_task(rq->curr);
4216         }
4217 out_unlock:
4218         task_rq_unlock(rq, &flags);
4219 }
4220 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4221
4222 /*
4223  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4224  * @p: task
4225  * @nice: nice value
4226  */
4227 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4228 {
4229         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4230         int nice_rlim = 20 - nice;
4231
4232         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4233                 capable(CAP_SYS_NICE));
4234 }
4235
4236 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4237
4238 /*
4239  * sys_nice - change the priority of the current process.
4240  * @increment: priority increment
4241  *
4242  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4243  * does similar things.
4244  */
4245 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4246 {
4247         long nice, retval;
4248
4249         /*
4250          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4251          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4252          * and we have a single winner.
4253          */
4254         if (increment < -40)
4255                 increment = -40;
4256         if (increment > 40)
4257                 increment = 40;
4258
4259         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4260         if (nice < -20)
4261                 nice = -20;
4262         if (nice > 19)
4263                 nice = 19;
4264
4265         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4266                 return -EPERM;
4267
4268         retval = security_task_setnice(current, nice);
4269         if (retval)
4270                 return retval;
4271
4272         set_user_nice(current, nice);
4273         return 0;
4274 }
4275
4276 #endif
4277
4278 /**
4279  * task_prio - return the priority value of a given task.
4280  * @p: the task in question.
4281  *
4282  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4283  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4284  * around 0, value goes from -16 to +15.
4285  */
4286 int task_prio(const struct task_struct *p)
4287 {
4288         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4289 }
4290
4291 /**
4292  * task_nice - return the nice value of a given task.
4293  * @p: the task in question.
4294  */
4295 int task_nice(const struct task_struct *p)
4296 {
4297         return TASK_NICE(p);
4298 }
4299 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4300
4301 /**
4302  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4303  * @cpu: the processor in question.
4304  */
4305 int idle_cpu(int cpu)
4306 {
4307         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4308 }
4309
4310 /**
4311  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4312  * @cpu: the processor in question.
4313  */
4314 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4315 {
4316         return cpu_rq(cpu)->idle;
4317 }
4318
4319 /**
4320  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4321  * @pid: the pid in question.
4322  */
4323 static inline struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4324 {
4325         return pid ? find_task_by_pid(pid) : current;
4326 }
4327
4328 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4329 static void __setscheduler(struct task_struct *p, int policy, int prio)
4330 {
4331         BUG_ON(p->array);
4332
4333         p->policy = policy;
4334         p->rt_priority = prio;
4335         p->normal_prio = normal_prio(p);
4336         /* we are holding p->pi_lock already */
4337         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4338         /*
4339          * SCHED_BATCH tasks are treated as perpetual CPU hogs:
4340          */
4341         if (policy == SCHED_BATCH)
4342                 p->sleep_avg = 0;
4343         set_load_weight(p);
4344 }
4345
4346 /**
4347  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4348  * @p: the task in question.
4349  * @policy: new policy.
4350  * @param: structure containing the new RT priority.
4351  *
4352  * NOTE that the task may be already dead.
4353  */
4354 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4355                        struct sched_param *param)
4356 {
4357         int retval, oldprio, oldpolicy = -1;
4358         struct prio_array *array;
4359         unsigned long flags;
4360         struct rq *rq;
4361
4362         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4363         BUG_ON(in_interrupt());
4364 recheck:
4365         /* double check policy once rq lock held */
4366         if (policy < 0)
4367                 policy = oldpolicy = p->policy;
4368         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4369                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH)
4370                 return -EINVAL;
4371         /*
4372          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4373          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL and
4374          * SCHED_BATCH is 0.
4375          */
4376         if (param->sched_priority < 0 ||
4377             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4378             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4379                 return -EINVAL;
4380         if (is_rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4381                 return -EINVAL;
4382
4383         /*
4384          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4385          */
4386         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4387                 if (is_rt_policy(policy)) {
4388                         unsigned long rlim_rtprio;
4389                         unsigned long flags;
4390
4391                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4392                                 return -ESRCH;
4393                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4394                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4395
4396                         /* can't set/change the rt policy */
4397                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4398                                 return -EPERM;
4399
4400                         /* can't increase priority */
4401                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4402                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4403                                 return -EPERM;
4404                 }
4405
4406                 /* can't change other user's priorities */
4407                 if ((current->euid != p->euid) &&
4408                     (current->euid != p->uid))
4409                         return -EPERM;
4410         }
4411
4412         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4413         if (retval)
4414                 return retval;
4415         /*
4416          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4417          * changing the priority of the task:
4418          */
4419         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4420         /*
4421          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4422          * runqueue lock must be held.
4423          */
4424         rq = __task_rq_lock(p);
4425         /* recheck policy now with rq lock held */
4426         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4427                 policy = oldpolicy = -1;
4428                 __task_rq_unlock(rq);
4429                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4430                 goto recheck;
4431         }
4432         array = p->array;
4433         if (array)
4434                 deactivate_task(p, rq);
4435         oldprio = p->prio;
4436         __setscheduler(p, policy, param->sched_priority);
4437         if (array) {
4438                 __activate_task(p, rq);
4439                 /*
4440                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4441                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4442                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4443                  */
4444                 if (task_running(rq, p)) {
4445                         if (p->prio > oldprio)
4446                                 resched_task(rq->curr);
4447                 } else if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq))
4448                         resched_task(rq->curr);
4449         }
4450         __task_rq_unlock(rq);
4451         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4452
4453         rt_mutex_adjust_pi(p);
4454
4455         return 0;
4456 }
4457 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4458
4459 static int
4460 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4461 {
4462         struct sched_param lparam;
4463         struct task_struct *p;
4464         int retval;
4465
4466         if (!param || pid < 0)
4467                 return -EINVAL;
4468         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4469                 return -EFAULT;
4470
4471         rcu_read_lock();
4472         retval = -ESRCH;
4473         p = find_process_by_pid(pid);
4474         if (p != NULL)
4475                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4476         rcu_read_unlock();
4477
4478         return retval;
4479 }
4480
4481 /**
4482  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4483  * @pid: the pid in question.
4484  * @policy: new policy.
4485  * @param: structure containing the new RT priority.
4486  */
4487 asmlinkage long sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,
4488                                        struct sched_param __user *param)
4489 {
4490         /* negative values for policy are not valid */
4491         if (policy < 0)
4492                 return -EINVAL;
4493
4494         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4495 }
4496
4497 /**
4498  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4499  * @pid: the pid in question.
4500  * @param: structure containing the new RT priority.
4501  */
4502 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4503 {
4504         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4505 }
4506
4507 /**
4508  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4509  * @pid: the pid in question.
4510  */
4511 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4512 {
4513         struct task_struct *p;
4514         int retval = -EINVAL;
4515
4516         if (pid < 0)
4517                 goto out_nounlock;
4518
4519         retval = -ESRCH;
4520         read_lock(&tasklist_lock);
4521         p = find_process_by_pid(pid);
4522         if (p) {
4523                 retval = security_task_getscheduler(p);
4524                 if (!retval)
4525                         retval = p->policy;
4526         }
4527         read_unlock(&tasklist_lock);
4528
4529 out_nounlock:
4530         return retval;
4531 }
4532
4533 /**
4534  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4535  * @pid: the pid in question.
4536  * @param: structure containing the RT priority.
4537  */
4538 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4539 {
4540         struct sched_param lp;
4541         struct task_struct *p;
4542         int retval = -EINVAL;
4543
4544         if (!param || pid < 0)
4545                 goto out_nounlock;
4546
4547         read_lock(&tasklist_lock);
4548         p = find_process_by_pid(pid);
4549         retval = -ESRCH;
4550         if (!p)
4551                 goto out_unlock;
4552
4553         retval = security_task_getscheduler(p);
4554         if (retval)
4555                 goto out_unlock;
4556
4557         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4558         read_unlock(&tasklist_lock);
4559
4560         /*
4561          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4562          */
4563         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4564
4565 out_nounlock:
4566         return retval;
4567
4568 out_unlock:
4569         read_unlock(&tasklist_lock);
4570         return retval;
4571 }
4572
4573 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4574 {
4575         cpumask_t cpus_allowed;
4576         struct task_struct *p;
4577         int retval;
4578
4579         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4580         read_lock(&tasklist_lock);
4581
4582         p = find_process_by_pid(pid);
4583         if (!p) {
4584                 read_unlock(&tasklist_lock);
4585                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4586                 return -ESRCH;
4587         }
4588
4589         /*
4590          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4591          * tasklist_lock held.  We will bump the task_struct's
4592          * usage count and then drop tasklist_lock.
4593          */
4594         get_task_struct(p);
4595         read_unlock(&tasklist_lock);
4596
4597         retval = -EPERM;
4598         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4599                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4600                 goto out_unlock;
4601
4602         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4603         if (retval)
4604                 goto out_unlock;
4605
4606         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4607         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4608         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4609
4610 out_unlock:
4611         put_task_struct(p);
4612         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4613         return retval;
4614 }
4615
4616 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4617                              cpumask_t *new_mask)
4618 {
4619         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4620                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4621         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4622                 len = sizeof(cpumask_t);
4623         }
4624         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4625 }
4626
4627 /**
4628  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4629  * @pid: pid of the process
4630  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4631  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4632  */
4633 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4634                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4635 {
4636         cpumask_t new_mask;
4637         int retval;
4638
4639         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4640         if (retval)
4641                 return retval;
4642
4643         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4644 }
4645
4646 /*
4647  * Represents all cpu's present in the system
4648  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4649  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4650  * method, such as ACPI for e.g.
4651  */
4652
4653 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4654 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4655
4656 #ifndef CONFIG_SMP
4657 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4658 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4659
4660 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4661 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4662 #endif
4663
4664 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4665 {
4666         struct task_struct *p;
4667         int retval;
4668
4669         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4670         read_lock(&tasklist_lock);
4671
4672         retval = -ESRCH;
4673         p = find_process_by_pid(pid);
4674         if (!p)
4675                 goto out_unlock;
4676
4677         retval = security_task_getscheduler(p);
4678         if (retval)
4679                 goto out_unlock;
4680
4681         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4682
4683 out_unlock:
4684         read_unlock(&tasklist_lock);
4685         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4686         if (retval)
4687                 return retval;
4688
4689         return 0;
4690 }
4691
4692 /**
4693  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4694  * @pid: pid of the process
4695  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4696  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4697  */
4698 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4699                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4700 {
4701         int ret;
4702         cpumask_t mask;
4703
4704         if (len < sizeof(cpumask_t))
4705                 return -EINVAL;
4706
4707         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4708         if (ret < 0)
4709                 return ret;
4710
4711         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4712                 return -EFAULT;
4713
4714         return sizeof(cpumask_t);
4715 }
4716
4717 /**
4718  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4719  *
4720  * This function yields the current CPU by moving the calling thread
4721  * to the expired array. If there are no other threads running on this
4722  * CPU then this function will return.
4723  */
4724 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4725 {
4726         struct rq *rq = this_rq_lock();
4727         struct prio_array *array = current->array, *target = rq->expired;
4728
4729         schedstat_inc(rq, yld_cnt);
4730         /*
4731          * We implement yielding by moving the task into the expired
4732          * queue.
4733          *
4734          * (special rule: RT tasks will just roundrobin in the active
4735          *  array.)
4736          */
4737         if (rt_task(current))
4738                 target = rq->active;
4739
4740         if (array->nr_active == 1) {
4741                 schedstat_inc(rq, yld_act_empty);
4742                 if (!rq->expired->nr_active)
4743                         schedstat_inc(rq, yld_both_empty);
4744         } else if (!rq->expired->nr_active)
4745                 schedstat_inc(rq, yld_exp_empty);
4746
4747         if (array != target) {
4748                 dequeue_task(current, array);
4749                 enqueue_task(current, target);
4750         } else
4751                 /*
4752                  * requeue_task is cheaper so perform that if possible.
4753                  */
4754                 requeue_task(current, array);
4755
4756         /*
4757          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4758          * no need to preempt or enable interrupts:
4759          */
4760         __release(rq->lock);
4761         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4762         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4763         preempt_enable_no_resched();
4764
4765         schedule();
4766
4767         return 0;
4768 }
4769
4770 static void __cond_resched(void)
4771 {
4772 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4773         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4774 #endif
4775         /*
4776          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4777          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4778          * cond_resched() call.
4779          */
4780         do {
4781                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4782                 schedule();
4783                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4784         } while (need_resched());
4785 }
4786
4787 int __sched cond_resched(void)
4788 {
4789         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4790                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4791                 __cond_resched();
4792                 return 1;
4793         }
4794         return 0;
4795 }
4796 EXPORT_SYMBOL(cond_resched);
4797
4798 /*
4799  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4800  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4801  *
4802  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT.  We do strange low-level
4803  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4804  * spin_unlock(), once by hand).
4805  */
4806 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4807 {
4808         int ret = 0;
4809
4810         if (need_lockbreak(lock)) {
4811                 spin_unlock(lock);
4812                 cpu_relax();
4813                 ret = 1;
4814                 spin_lock(lock);
4815         }
4816         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4817                 spin_release(&lock->dep_map, 1, _THIS_IP_);
4818                 _raw_spin_unlock(lock);
4819                 preempt_enable_no_resched();
4820                 __cond_resched();
4821                 ret = 1;
4822                 spin_lock(lock);
4823         }
4824         return ret;
4825 }
4826 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4827
4828 int __sched cond_resched_softirq(void)
4829 {
4830         BUG_ON(!in_softirq());
4831
4832         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4833                 local_bh_enable();
4834                 __cond_resched();
4835                 local_bh_disable();
4836                 return 1;
4837         }
4838         return 0;
4839 }
4840 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4841
4842 /**
4843  * yield - yield the current processor to other threads.
4844  *
4845  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4846  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4847  */
4848 void __sched yield(void)
4849 {
4850         set_current_state(TASK_RUNNING);
4851         sys_sched_yield();
4852 }
4853 EXPORT_SYMBOL(yield);
4854
4855 /*
4856  * This task is about to go to sleep on IO.  Increment rq->nr_iowait so
4857  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4858  *
4859  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4860  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4861  */
4862 void __sched io_schedule(void)
4863 {
4864         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4865
4866         delayacct_blkio_start();
4867         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4868         schedule();
4869         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4870         delayacct_blkio_end();
4871 }
4872 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4873
4874 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4875 {
4876         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4877         long ret;
4878
4879         delayacct_blkio_start();
4880         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4881         ret = schedule_timeout(timeout);
4882         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4883         delayacct_blkio_end();
4884         return ret;
4885 }
4886
4887 /**
4888  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4889  * @policy: scheduling class.
4890  *
4891  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4892  * by a given scheduling class.
4893  */
4894 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
4895 {
4896         int ret = -EINVAL;
4897
4898         switch (policy) {
4899         case SCHED_FIFO:
4900         case SCHED_RR:
4901                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4902                 break;
4903         case SCHED_NORMAL:
4904         case SCHED_BATCH:
4905                 ret = 0;
4906                 break;
4907         }
4908         return ret;
4909 }
4910
4911 /**
4912  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4913  * @policy: scheduling class.
4914  *
4915  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4916  * by a given scheduling class.
4917  */
4918 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
4919 {
4920         int ret = -EINVAL;
4921
4922         switch (policy) {
4923         case SCHED_FIFO:
4924         case SCHED_RR:
4925                 ret = 1;
4926                 break;
4927         case SCHED_NORMAL:
4928         case SCHED_BATCH:
4929                 ret = 0;
4930         }
4931         return ret;
4932 }
4933
4934 /**
4935  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4936  * @pid: pid of the process.
4937  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4938  *
4939  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4940  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4941  */
4942 asmlinkage
4943 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
4944 {
4945         struct task_struct *p;
4946         int retval = -EINVAL;
4947         struct timespec t;
4948
4949         if (pid < 0)
4950                 goto out_nounlock;
4951
4952         retval = -ESRCH;
4953         read_lock(&tasklist_lock);
4954         p = find_process_by_pid(pid);
4955         if (!p)
4956                 goto out_unlock;
4957
4958         retval = security_task_getscheduler(p);
4959         if (retval)
4960                 goto out_unlock;
4961
4962         jiffies_to_timespec(p->policy == SCHED_FIFO ?
4963                                 0 : task_timeslice(p), &t);
4964         read_unlock(&tasklist_lock);
4965         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4966 out_nounlock:
4967         return retval;
4968 out_unlock:
4969         read_unlock(&tasklist_lock);
4970         return retval;
4971 }
4972
4973 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
4974
4975 static void show_task(struct task_struct *p)
4976 {
4977         unsigned long free = 0;
4978         unsigned state;
4979
4980         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4981         printk("%-13.13s %c", p->comm,
4982                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4983 #if (BITS_PER_LONG == 32)
4984         if (state == TASK_RUNNING)
4985                 printk(" running ");
4986         else
4987                 printk(" %08lX ", thread_saved_pc(p));
4988 #else
4989         if (state == TASK_RUNNING)
4990                 printk("  running task   ");
4991         else
4992                 printk(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
4993 #endif
4994 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4995         {
4996                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
4997                 while (!*n)
4998                         n++;
4999                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5000         }
5001 #endif
5002         printk("%5lu %5d %6d", free, p->pid, p->parent->pid);
5003         if (!p->mm)
5004                 printk(" (L-TLB)\n");
5005         else
5006                 printk(" (NOTLB)\n");
5007
5008         if (state != TASK_RUNNING)
5009                 show_stack(p, NULL);
5010 }
5011
5012 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5013 {
5014         struct task_struct *g, *p;
5015
5016 #if (BITS_PER_LONG == 32)
5017         printk("\n"
5018                "                         free                        sibling\n");
5019         printk("  task             PC    stack   pid father child younger older\n");
5020 #else
5021         printk("\n"
5022                "                                 free                        sibling\n");
5023         printk("  task                 PC        stack   pid father child younger older\n");
5024 #endif
5025         read_lock(&tasklist_lock);
5026         do_each_thread(g, p) {
5027                 /*
5028                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5029                  * console might take alot of time:
5030                  */
5031                 touch_nmi_watchdog();
5032                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5033                         show_task(p);
5034         } while_each_thread(g, p);
5035
5036         touch_all_softlockup_watchdogs();
5037
5038         read_unlock(&tasklist_lock);
5039         /*
5040          * Only show locks if all tasks are dumped:
5041          */
5042         if (state_filter == -1)
5043                 debug_show_all_locks();
5044 }
5045
5046 /**
5047  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5048  * @idle: task in question
5049  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5050  *
5051  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5052  * flag, to make booting more robust.
5053  */
5054 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5055 {
5056         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5057         unsigned long flags;
5058
5059         idle->timestamp = sched_clock();
5060         idle->sleep_avg = 0;
5061         idle->array = NULL;
5062         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5063         idle->state = TASK_RUNNING;
5064         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5065         set_task_cpu(idle, cpu);
5066
5067         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5068         rq->curr = rq->idle = idle;
5069 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5070         idle->oncpu = 1;
5071 #endif
5072         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5073
5074         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5075 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
5076         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5077 #else
5078         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5079 #endif
5080 }
5081
5082 /*
5083  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5084  * indicates which cpus entered this state. This is used
5085  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5086  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5087  * always be CPU_MASK_NONE.
5088  */
5089 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5090
5091 #ifdef CONFIG_SMP
5092 /*
5093  * This is how migration works:
5094  *
5095  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5096  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5097  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5098  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5099  *    thread off the CPU)
5100  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5101  *    task is still in the wrong runqueue.
5102  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5103  *    it and puts it into the right queue.
5104  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5105  * 7) we wake up and the migration is done.
5106  */
5107
5108 /*
5109  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5110  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5111  * is removed from the allowed bitmask.
5112  *
5113  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5114  * task must not exit() & deallocate itself prematurely.  The
5115  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5116  */
5117 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
5118 {
5119         struct migration_req req;
5120         unsigned long flags;
5121         struct rq *rq;
5122         int ret = 0;
5123
5124         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5125         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
5126                 ret = -EINVAL;
5127                 goto out;
5128         }
5129
5130         p->cpus_allowed = new_mask;
5131         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5132         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
5133                 goto out;
5134
5135         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
5136                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5137                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5138                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5139                 wait_for_completion(&req.done);
5140                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5141                 return 0;
5142         }
5143 out:
5144         task_rq_unlock(rq, &flags);
5145
5146         return ret;
5147 }
5148 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
5149
5150 /*
5151  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu.  We're doing
5152  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5153  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5154  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5155  *
5156  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5157  * as the task is no longer on this CPU.
5158  *
5159  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5160  */
5161 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5162 {
5163         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5164         int ret = 0;
5165
5166         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5167                 return ret;
5168
5169         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5170         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5171
5172         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5173         /* Already moved. */
5174         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5175                 goto out;
5176         /* Affinity changed (again). */
5177         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5178                 goto out;
5179
5180         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5181         if (p->array) {
5182                 /*
5183                  * Sync timestamp with rq_dest's before activating.
5184                  * The same thing could be achieved by doing this step
5185                  * afterwards, and pretending it was a local activate.
5186                  * This way is cleaner and logically correct.
5187                  */
5188                 p->timestamp = p->timestamp - rq_src->most_recent_timestamp
5189                                 + rq_dest->most_recent_timestamp;
5190                 deactivate_task(p, rq_src);
5191                 __activate_task(p, rq_dest);
5192                 if (TASK_PREEMPTS_CURR(p, rq_dest))
5193                         resched_task(rq_dest->curr);
5194         }
5195         ret = 1;
5196 out:
5197         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5198         return ret;
5199 }
5200
5201 /*
5202  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5203  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5204  * another runqueue.
5205  */
5206 static int migration_thread(void *data)
5207 {
5208         int cpu = (long)data;
5209         struct rq *rq;
5210
5211         rq = cpu_rq(cpu);
5212         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5213
5214         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5215         while (!kthread_should_stop()) {
5216                 struct migration_req *req;
5217                 struct list_head *head;
5218
5219                 try_to_freeze();
5220
5221                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5222
5223                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5224                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5225                         goto wait_to_die;
5226                 }
5227
5228                 if (rq->active_balance) {
5229                         active_load_balance(rq, cpu);
5230                         rq->active_balance = 0;
5231                 }
5232
5233                 head = &rq->migration_queue;
5234
5235                 if (list_empty(head)) {
5236                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5237                         schedule();
5238                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5239                         continue;
5240                 }
5241                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5242                 list_del_init(head->next);
5243
5244                 spin_unlock(&rq->lock);
5245                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5246                 local_irq_enable();
5247
5248                 complete(&req->done);
5249         }
5250         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5251         return 0;
5252
5253 wait_to_die:
5254         /* Wait for kthread_stop */
5255         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5256         while (!kthread_should_stop()) {
5257                 schedule();
5258                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5259         }
5260         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5261         return 0;
5262 }
5263
5264 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5265 /*
5266  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if neccessary.
5267  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5268  */
5269 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5270 {
5271         unsigned long flags;
5272         cpumask_t mask;
5273         struct rq *rq;
5274         int dest_cpu;
5275
5276 restart:
5277         /* On same node? */
5278         mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5279         cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5280         dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5281
5282         /* On any allowed CPU? */
5283         if (dest_cpu == NR_CPUS)
5284                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5285
5286         /* No more Mr. Nice Guy. */
5287         if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5288                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5289                 cpus_setall(p->cpus_allowed);
5290                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5291                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5292
5293                 /*
5294                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
5295                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
5296                  * leave kernel.
5297                  */
5298                 if (p->mm && printk_ratelimit())
5299                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5300                                "longer affine to cpu%d\n",
5301                                p->pid, p->comm, dead_cpu);
5302         }
5303         if (!__migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu))
5304                 goto restart;
5305 }
5306
5307 /*
5308  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5309  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5310  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5311  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5312  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5313  */
5314 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5315 {
5316         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5317         unsigned long flags;
5318
5319         local_irq_save(flags);
5320         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5321         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5322         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5323         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5324         local_irq_restore(flags);
5325 }
5326
5327 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5328 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5329 {
5330         struct task_struct *p, *t;
5331
5332         write_lock_irq(&tasklist_lock);
5333
5334         do_each_thread(t, p) {
5335                 if (p == current)
5336                         continue;
5337
5338                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5339                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5340         } while_each_thread(t, p);
5341
5342         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
5343 }
5344
5345 /* Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5346  * It does so by boosting its priority to highest possible and adding it to
5347  * the _front_ of the runqueue. Used by CPU offline code.
5348  */
5349 void sched_idle_next(void)
5350 {
5351         int this_cpu = smp_processor_id();
5352         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5353         struct task_struct *p = rq->idle;
5354         unsigned long flags;
5355
5356         /* cpu has to be offline */
5357         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5358
5359         /*
5360          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5361          * and interrupts disabled on the current cpu.
5362          */
5363         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5364
5365         __setscheduler(p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5366
5367         /* Add idle task to the _front_ of its priority queue: */
5368         __activate_idle_task(p, rq);
5369
5370         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5371 }
5372
5373 /*
5374  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5375  * offline.
5376  */
5377 void idle_task_exit(void)
5378 {
5379         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5380
5381         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5382
5383         if (mm != &init_mm)
5384                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5385         mmdrop(mm);
5386 }
5387
5388 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5389 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5390 {
5391         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5392
5393         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5394         BUG_ON(p->exit_state != EXIT_ZOMBIE && p->exit_state != EXIT_DEAD);
5395
5396         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5397         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5398
5399         get_task_struct(p);
5400
5401         /*
5402          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5403          * that's OK.  No task can be added to this CPU, so iteration is
5404          * fine.
5405          * NOTE: interrupts should be left disabled  --dev@
5406          */
5407         spin_unlock(&rq->lock);
5408         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5409         spin_lock(&rq->lock);
5410
5411         put_task_struct(p);
5412 }
5413
5414 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5415 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5416 {
5417         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5418         unsigned int arr, i;
5419
5420         for (arr = 0; arr < 2; arr++) {
5421                 for (i = 0; i < MAX_PRIO; i++) {
5422                         struct list_head *list = &rq->arrays[arr].queue[i];
5423
5424                         while (!list_empty(list))
5425                                 migrate_dead(dead_cpu, list_entry(list->next,
5426                                              struct task_struct, run_list));
5427                 }
5428         }
5429 }
5430 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5431
5432 /*
5433  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5434  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5435  */
5436 static int __cpuinit
5437 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5438 {
5439         struct task_struct *p;
5440         int cpu = (long)hcpu;
5441         unsigned long flags;
5442         struct rq *rq;
5443
5444         switch (action) {
5445         case CPU_LOCK_ACQUIRE:
5446                 mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
5447                 break;
5448
5449         case CPU_UP_PREPARE:
5450         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5451                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d",cpu);
5452                 if (IS_ERR(p))
5453                         return NOTIFY_BAD;
5454                 p->flags |= PF_NOFREEZE;
5455                 kthread_bind(p, cpu);
5456                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5457                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5458                 __setscheduler(p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5459                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5460                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5461                 break;
5462
5463         case CPU_ONLINE:
5464         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5465                 /* Strictly unneccessary, as first user will wake it. */
5466                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5467                 break;
5468
5469 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5470         case CPU_UP_CANCELED:
5471         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5472                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5473                         break;
5474                 /* Unbind it from offline cpu so it can run.  Fall thru. */
5475                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5476                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5477                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5478                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5479                 break;
5480
5481         case CPU_DEAD:
5482         case CPU_DEAD_FROZEN:
5483                 migrate_live_tasks(cpu);
5484                 rq = cpu_rq(cpu);
5485                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5486                 rq->migration_thread = NULL;
5487                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5488                 rq = task_rq_lock(rq->idle, &flags);
5489                 deactivate_task(rq->idle, rq);
5490                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5491                 __setscheduler(rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5492                 migrate_dead_tasks(cpu);
5493                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5494                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5495                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5496
5497                 /* No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5498                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex.  Just wake up
5499                  * the requestors. */
5500                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5501                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5502                         struct migration_req *req;
5503
5504                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5505                                          struct migration_req, list);
5506                         list_del_init(&req->list);
5507                         complete(&req->done);
5508                 }
5509                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5510                 break;
5511 #endif
5512         case CPU_LOCK_RELEASE:
5513                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
5514                 break;
5515         }
5516         return NOTIFY_OK;
5517 }
5518
5519 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5520  * happens before everything else.
5521  */
5522 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5523         .notifier_call = migration_call,
5524         .priority = 10
5525 };
5526
5527 int __init migration_init(void)
5528 {
5529         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5530         int err;
5531
5532         /* Start one for the boot CPU: */
5533         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5534         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5535         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5536         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5537
5538         return 0;
5539 }
5540 #endif
5541
5542 #ifdef CONFIG_SMP
5543
5544 /* Number of possible processor ids */
5545 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5546 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5547
5548 #undef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5549 #ifdef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5550 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5551 {
5552         int level = 0;
5553
5554         if (!sd) {
5555                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5556                 return;
5557         }
5558
5559         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5560
5561         do {
5562                 int i;
5563                 char str[NR_CPUS];
5564                 struct sched_group *group = sd->groups;
5565                 cpumask_t groupmask;
5566
5567                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5568                 cpus_clear(groupmask);
5569
5570                 printk(KERN_DEBUG);
5571                 for (i = 0; i < level + 1; i++)
5572                         printk(" ");
5573                 printk("domain %d: ", level);
5574
5575                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5576                         printk("does not load-balance\n");
5577                         if (sd->parent)
5578                                 printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5579                                                 " has parent");
5580                         break;
5581                 }
5582
5583                 printk("span %s\n", str);
5584
5585                 if (!cpu_isset(cpu, sd->span))
5586                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5587                                         "CPU%d\n", cpu);
5588                 if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask))
5589                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5590                                         " CPU%d\n", cpu);
5591
5592                 printk(KERN_DEBUG);
5593                 for (i = 0; i < level + 2; i++)
5594                         printk(" ");
5595                 printk("groups:");
5596                 do {
5597                         if (!group) {
5598                                 printk("\n");
5599                                 printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5600                                 break;
5601                         }
5602
5603                         if (!group->__cpu_power) {
5604                                 printk("\n");
5605                                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5606                                                 "set\n");
5607                         }
5608
5609                         if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5610                                 printk("\n");
5611                                 printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5612                         }
5613
5614                         if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5615                                 printk("\n");
5616                                 printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5617                         }
5618
5619                         cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5620
5621                         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5622                         printk(" %s", str);
5623
5624                         group = group->next;
5625                 } while (group != sd->groups);
5626                 printk("\n");
5627
5628                 if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5629                         printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span "
5630                                         "domain->span\n");
5631
5632                 level++;
5633                 sd = sd->parent;
5634                 if (!sd)
5635                         continue;
5636
5637                 if (!cpus_subset(groupmask, sd->span))
5638                         printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5639                                 "of domain->span\n");
5640
5641         } while (sd);
5642 }
5643 #else
5644 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5645 #endif
5646
5647 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5648 {
5649         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
5650                 return 1;
5651
5652         /* Following flags need at least 2 groups */
5653         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5654                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5655                          SD_BALANCE_FORK |
5656                          SD_BALANCE_EXEC |
5657                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5658                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5659                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5660                         return 0;
5661         }
5662
5663         /* Following flags don't use groups */
5664         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
5665                          SD_WAKE_AFFINE |
5666                          SD_WAKE_BALANCE))
5667                 return 0;
5668
5669         return 1;
5670 }
5671
5672 static int
5673 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5674 {
5675         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5676
5677         if (sd_degenerate(parent))
5678                 return 1;
5679
5680         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
5681                 return 0;
5682
5683         /* Does parent contain flags not in child? */
5684         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
5685         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
5686                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
5687         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5688         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5689                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5690                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5691                                 SD_BALANCE_FORK |
5692                                 SD_BALANCE_EXEC |
5693                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5694                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5695         }
5696         if (~cflags & pflags)
5697                 return 0;
5698
5699         return 1;
5700 }
5701
5702 /*
5703  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain.  Callers must
5704  * hold the hotplug lock.
5705  */
5706 static void cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5707 {
5708         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5709         struct sched_domain *tmp;
5710
5711         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5712         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
5713                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5714                 if (!parent)
5715                         break;
5716                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5717                         tmp->parent = parent->parent;
5718                         if (parent->parent)
5719                                 parent->parent->child = tmp;
5720                 }
5721         }
5722
5723         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5724                 sd = sd->parent;
5725                 if (sd)
5726                         sd->child = NULL;
5727         }
5728
5729         sched_domain_debug(sd, cpu);
5730
5731         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5732 }
5733
5734 /* cpus with isolated domains */
5735 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
5736
5737 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5738 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5739 {
5740         int ints[NR_CPUS], i;
5741
5742         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5743         cpus_clear(cpu_isolated_map);
5744         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
5745                 if (ints[i] < NR_CPUS)
5746                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
5747         return 1;
5748 }
5749
5750 __setup ("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5751
5752 /*
5753  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
5754  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
5755  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
5756  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
5757  *
5758  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
5759  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5760  * and ->cpu_power to 0.
5761  */
5762 static void
5763 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
5764                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5765                                         struct sched_group **sg))
5766 {
5767         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5768         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
5769         int i;
5770
5771         for_each_cpu_mask(i, span) {
5772                 struct sched_group *sg;
5773                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
5774                 int j;
5775
5776                 if (cpu_isset(i, covered))
5777                         continue;
5778
5779                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
5780                 sg->__cpu_power = 0;
5781
5782                 for_each_cpu_mask(j, span) {
5783                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
5784                                 continue;
5785
5786                         cpu_set(j, covered);
5787                         cpu_set(j, sg->cpumask);
5788                 }
5789                 if (!first)
5790                         first = sg;
5791                 if (last)
5792                         last->next = sg;
5793                 last = sg;
5794         }
5795         last->next = first;
5796 }
5797
5798 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
5799
5800 /*
5801  * Self-tuning task migration cost measurement between source and target CPUs.
5802  *
5803  * This is done by measuring the cost of manipulating buffers of varying
5804  * sizes. For a given buffer-size here are the steps that are taken:
5805  *
5806  * 1) the source CPU reads+dirties a shared buffer
5807  * 2) the target CPU reads+dirties the same shared buffer
5808  *
5809  * We measure how long they take, in the following 4 scenarios:
5810  *
5811  *  - source: CPU1, target: CPU2 | cost1
5812  *  - source: CPU2, target: CPU1 | cost2
5813  *  - source: CPU1, target: CPU1 | cost3
5814  *  - source: CPU2, target: CPU2 | cost4
5815  *
5816  * We then calculate the cost3+cost4-cost1-cost2 difference - this is
5817  * the cost of migration.
5818  *
5819  * We then start off from a small buffer-size and iterate up to larger
5820  * buffer sizes, in 5% steps - measuring each buffer-size separately, and
5821  * doing a maximum search for the cost. (The maximum cost for a migration
5822  * normally occurs when the working set size is around the effective cache
5823  * size.)
5824  */
5825 #define SEARCH_SCOPE            2
5826 #define MIN_CACHE_SIZE          (64*1024U)
5827 #define DEFAULT_CACHE_SIZE      (5*1024*1024U)
5828 #define ITERATIONS              1
5829 #define SIZE_THRESH             130
5830 #define COST_THRESH             130
5831
5832 /*
5833  * The migration cost is a function of 'domain distance'. Domain
5834  * distance is the number of steps a CPU has to iterate down its
5835  * domain tree to share a domain with the other CPU. The farther
5836  * two CPUs are from each other, the larger the distance gets.
5837  *
5838  * Note that we use the distance only to cache measurement results,
5839  * the distance value is not used numerically otherwise. When two
5840  * CPUs have the same distance it is assumed that the migration
5841  * cost is the same. (this is a simplification but quite practical)
5842  */
5843 #define MAX_DOMAIN_DISTANCE 32
5844
5845 static unsigned long long migration_cost[MAX_DOMAIN_DISTANCE] =
5846                 { [ 0 ... MAX_DOMAIN_DISTANCE-1 ] =
5847 /*
5848  * Architectures may override the migration cost and thus avoid
5849  * boot-time calibration. Unit is nanoseconds. Mostly useful for
5850  * virtualized hardware:
5851  */
5852 #ifdef CONFIG_DEFAULT_MIGRATION_COST
5853                         CONFIG_DEFAULT_MIGRATION_COST
5854 #else
5855                         -1LL
5856 #endif
5857 };
5858
5859 /*
5860  * Allow override of migration cost - in units of microseconds.
5861  * E.g. migration_cost=1000,2000,3000 will set up a level-1 cost
5862  * of 1 msec, level-2 cost of 2 msecs and level3 cost of 3 msecs:
5863  */
5864 static int __init migration_cost_setup(char *str)
5865 {
5866         int ints[MAX_DOMAIN_DISTANCE+1], i;
5867
5868         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5869
5870         printk("#ints: %d\n", ints[0]);
5871         for (i = 1; i <= ints[0]; i++) {
5872                 migration_cost[i-1] = (unsigned long long)ints[i]*1000;
5873                 printk("migration_cost[%d]: %Ld\n", i-1, migration_cost[i-1]);
5874         }
5875         return 1;
5876 }
5877
5878 __setup ("migration_cost=", migration_cost_setup);
5879
5880 /*
5881  * Global multiplier (divisor) for migration-cutoff values,
5882  * in percentiles. E.g. use a value of 150 to get 1.5 times
5883  * longer cache-hot cutoff times.
5884  *
5885  * (We scale it from 100 to 128 to long long handling easier.)
5886  */
5887
5888 #define MIGRATION_FACTOR_SCALE 128
5889
5890 static unsigned int migration_factor = MIGRATION_FACTOR_SCALE;
5891
5892 static int __init setup_migration_factor(char *str)
5893 {
5894         get_option(&str, &migration_factor);
5895         migration_factor = migration_factor * MIGRATION_FACTOR_SCALE / 100;
5896         return 1;
5897 }
5898
5899 __setup("migration_factor=", setup_migration_factor);
5900
5901 /*
5902  * Estimated distance of two CPUs, measured via the number of domains
5903  * we have to pass for the two CPUs to be in the same span:
5904  */
5905 static unsigned long domain_distance(int cpu1, int cpu2)
5906 {
5907         unsigned long distance = 0;
5908         struct sched_domain *sd;
5909
5910         for_each_domain(cpu1, sd) {
5911                 WARN_ON(!cpu_isset(cpu1, sd->span));
5912                 if (cpu_isset(cpu2, sd->span))
5913                         return distance;
5914                 distance++;
5915         }
5916         if (distance >= MAX_DOMAIN_DISTANCE) {
5917                 WARN_ON(1);
5918                 distance = MAX_DOMAIN_DISTANCE-1;
5919         }
5920
5921         return distance;
5922 }
5923
5924 static unsigned int migration_debug;
5925
5926 static int __init setup_migration_debug(char *str)
5927 {
5928         get_option(&str, &migration_debug);
5929         return 1;
5930 }
5931
5932 __setup("migration_debug=", setup_migration_debug);
5933
5934 /*
5935  * Maximum cache-size that the scheduler should try to measure.
5936  * Architectures with larger caches should tune this up during
5937  * bootup. Gets used in the domain-setup code (i.e. during SMP
5938  * bootup).
5939  */
5940 unsigned int max_cache_size;
5941
5942 static int __init setup_max_cache_size(char *str)
5943 {
5944         get_option(&str, &max_cache_size);
5945         return 1;
5946 }
5947
5948 __setup("max_cache_size=", setup_max_cache_size);
5949
5950 /*
5951  * Dirty a big buffer in a hard-to-predict (for the L2 cache) way. This
5952  * is the operation that is timed, so we try to generate unpredictable
5953  * cachemisses that still end up filling the L2 cache:
5954  */
5955 static void touch_cache(void *__cache, unsigned long __size)
5956 {
5957         unsigned long size = __size / sizeof(long);
5958         unsigned long chunk1 = size / 3;
5959         unsigned long chunk2 = 2 * size / 3;
5960         unsigned long *cache = __cache;
5961         int i;
5962
5963         for (i = 0; i < size/6; i += 8) {
5964                 switch (i % 6) {
5965                         case 0: cache[i]++;
5966                         case 1: cache[size-1-i]++;
5967                         case 2: cache[chunk1-i]++;
5968                         case 3: cache[chunk1+i]++;
5969                         case 4: cache[chunk2-i]++;
5970                         case 5: cache[chunk2+i]++;
5971                 }
5972         }
5973 }
5974
5975 /*
5976  * Measure the cache-cost of one task migration. Returns in units of nsec.
5977  */
5978 static unsigned long long
5979 measure_one(void *cache, unsigned long size, int source, int target)
5980 {
5981         cpumask_t mask, saved_mask;
5982         unsigned long long t0, t1, t2, t3, cost;
5983
5984         saved_mask = current->cpus_allowed;
5985
5986         /*
5987          * Flush source caches to RAM and invalidate them:
5988          */
5989         sched_cacheflush();
5990
5991         /*
5992          * Migrate to the source CPU:
5993          */
5994         mask = cpumask_of_cpu(source);
5995         set_cpus_allowed(current, mask);
5996         WARN_ON(smp_processor_id() != source);
5997
5998         /*
5999          * Dirty the working set:
6000          */
6001         t0 = sched_clock();
6002         touch_cache(cache, size);
6003         t1 = sched_clock();
6004
6005         /*
6006          * Migrate to the target CPU, dirty the L2 cache and access
6007          * the shared buffer. (which represents the working set
6008          * of a migrated task.)
6009          */
6010         mask = cpumask_of_cpu(target);
6011         set_cpus_allowed(current, mask);
6012         WARN_ON(smp_processor_id() != target);
6013
6014         t2 = sched_clock();
6015         touch_cache(cache, size);
6016         t3 = sched_clock();
6017
6018         cost = t1-t0 + t3-t2;
6019
6020         if (migration_debug >= 2)
6021                 printk("[%d->%d]: %8Ld %8Ld %8Ld => %10Ld.\n",
6022                         source, target, t1-t0, t1-t0, t3-t2, cost);
6023         /*
6024          * Flush target caches to RAM and invalidate them:
6025          */
6026         sched_cacheflush();
6027
6028         set_cpus_allowed(current, saved_mask);
6029
6030         return cost;
6031 }
6032
6033 /*
6034  * Measure a series of task migrations and return the average
6035  * result. Since this code runs early during bootup the system
6036  * is 'undisturbed' and the average latency makes sense.
6037  *
6038  * The algorithm in essence auto-detects the relevant cache-size,
6039  * so it will properly detect different cachesizes for different
6040  * cache-hierarchies, depending on how the CPUs are connected.
6041  *
6042  * Architectures can prime the upper limit of the search range via
6043  * max_cache_size, otherwise the search range defaults to 20MB...64K.
6044  */
6045 static unsigned long long
6046 measure_cost(int cpu1, int cpu2, void *cache, unsigned int size)
6047 {
6048         unsigned long long cost1, cost2;
6049         int i;
6050
6051         /*
6052          * Measure the migration cost of 'size' bytes, over an
6053          * average of 10 runs:
6054          *
6055          * (We perturb the cache size by a small (0..4k)
6056          *  value to compensate size/alignment related artifacts.
6057          *  We also subtract the cost of the operation done on
6058          *  the same CPU.)
6059          */
6060         cost1 = 0;
6061
6062         /*
6063          * dry run, to make sure we start off cache-cold on cpu1,
6064          * and to get any vmalloc pagefaults in advance:
6065          */
6066         measure_one(cache, size, cpu1, cpu2);
6067         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
6068                 cost1 += measure_one(cache, size - i * 1024, cpu1, cpu2);
6069
6070         measure_one(cache, size, cpu2, cpu1);
6071         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
6072                 cost1 += measure_one(cache, size - i * 1024, cpu2, cpu1);
6073
6074         /*
6075          * (We measure the non-migrating [cached] cost on both
6076          *  cpu1 and cpu2, to handle CPUs with different speeds)
6077          */
6078         cost2 = 0;
6079
6080         measure_one(cache, size, cpu1, cpu1);
6081         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
6082                 cost2 += measure_one(cache, size - i * 1024, cpu1, cpu1);
6083
6084         measure_one(cache, size, cpu2, cpu2);
6085         for (i = 0; i < ITERATIONS; i++)
6086                 cost2 += measure_one(cache, size - i * 1024, cpu2, cpu2);
6087
6088         /*
6089          * Get the per-iteration migration cost:
6090          */
6091         do_div(cost1, 2 * ITERATIONS);
6092         do_div(cost2, 2 * ITERATIONS);
6093
6094         return cost1 - cost2;
6095 }
6096
6097 static unsigned long long measure_migration_cost(int cpu1, int cpu2)
6098 {
6099         unsigned long long max_cost = 0, fluct = 0, avg_fluct = 0;
6100         unsigned int max_size, size, size_found = 0;
6101         long long cost = 0, prev_cost;
6102         void *cache;
6103
6104         /*
6105          * Search from max_cache_size*5 down to 64K - the real relevant
6106          * cachesize has to lie somewhere inbetween.
6107          */
6108         if (max_cache_size) {
6109                 max_size = max(max_cache_size * SEARCH_SCOPE, MIN_CACHE_SIZE);
6110                 size = max(max_cache_size / SEARCH_SCOPE, MIN_CACHE_SIZE);
6111         } else {
6112                 /*
6113                  * Since we have no estimation about the relevant
6114                  * search range
6115                  */
6116                 max_size = DEFAULT_CACHE_SIZE * SEARCH_SCOPE;
6117                 size = MIN_CACHE_SIZE;
6118         }
6119
6120         if (!cpu_online(cpu1) || !cpu_online(cpu2)) {
6121                 printk("cpu %d and %d not both online!\n", cpu1, cpu2);
6122                 return 0;
6123         }
6124
6125         /*
6126          * Allocate the working set:
6127          */
6128         cache = vmalloc(max_size);
6129         if (!cache) {
6130                 printk("could not vmalloc %d bytes for cache!\n", 2 * max_size);
6131                 return 1000000; /* return 1 msec on very small boxen */
6132         }
6133
6134         while (size <= max_size) {
6135                 prev_cost = cost;
6136                 cost = measure_cost(cpu1, cpu2, cache, size);
6137
6138                 /*
6139                  * Update the max:
6140                  */
6141                 if (cost > 0) {
6142                         if (max_cost < cost) {
6143                                 max_cost = cost;
6144                                 size_found = size;
6145                         }
6146                 }
6147                 /*
6148                  * Calculate average fluctuation, we use this to prevent
6149                  * noise from triggering an early break out of the loop:
6150                  */
6151                 fluct = abs(cost - prev_cost);
6152                 avg_fluct = (avg_fluct + fluct)/2;
6153
6154                 if (migration_debug)
6155                         printk("-> [%d][%d][%7d] %3ld.%ld [%3ld.%ld] (%ld): "
6156                                 "(%8Ld %8Ld)\n",
6157                                 cpu1, cpu2, size,
6158                                 (long)cost / 1000000,
6159                                 ((long)cost / 100000) % 10,
6160                                 (long)max_cost / 1000000,
6161                                 ((long)max_cost / 100000) % 10,
6162                                 domain_distance(cpu1, cpu2),
6163                                 cost, avg_fluct);
6164
6165                 /*
6166                  * If we iterated at least 20% past the previous maximum,
6167                  * and the cost has dropped by more than 20% already,
6168                  * (taking fluctuations into account) then we assume to
6169                  * have found the maximum and break out of the loop early:
6170                  */
6171                 if (size_found && (size*100 > size_found*SIZE_THRESH))
6172                         if (cost+avg_fluct <= 0 ||
6173                                 max_cost*100 > (cost+avg_fluct)*COST_THRESH) {
6174
6175                                 if (migration_debug)
6176                                         printk("-> found max.\n");
6177                                 break;
6178                         }
6179                 /*
6180                  * Increase the cachesize in 10% steps:
6181                  */
6182                 size = size * 10 / 9;
6183         }
6184
6185         if (migration_debug)
6186                 printk("[%d][%d] working set size found: %d, cost: %Ld\n",
6187                         cpu1, cpu2, size_found, max_cost);
6188
6189         vfree(cache);
6190
6191         /*
6192          * A task is considered 'cache cold' if at least 2 times
6193          * the worst-case cost of migration has passed.
6194          *
6195          * (this limit is only listened to if the load-balancing
6196          * situation is 'nice' - if there is a large imbalance we
6197          * ignore it for the sake of CPU utilization and
6198          * processing fairness.)
6199          */
6200         return 2 * max_cost * migration_factor / MIGRATION_FACTOR_SCALE;
6201 }
6202
6203 static void calibrate_migration_costs(const cpumask_t *cpu_map)
6204 {
6205         int cpu1 = -1, cpu2 = -1, cpu, orig_cpu = raw_smp_processor_id();
6206         unsigned long j0, j1, distance, max_distance = 0;
6207         struct sched_domain *sd;
6208
6209         j0 = jiffies;
6210
6211         /*
6212          * First pass - calculate the cacheflush times:
6213          */
6214         for_each_cpu_mask(cpu1, *cpu_map) {
6215                 for_each_cpu_mask(cpu2, *cpu_map) {
6216                         if (cpu1 == cpu2)
6217                                 continue;
6218                         distance = domain_distance(cpu1, cpu2);
6219                         max_distance = max(max_distance, distance);
6220                         /*
6221                          * No result cached yet?
6222                          */
6223                         if (migration_cost[distance] == -1LL)
6224                                 migration_cost[distance] =
6225                                         measure_migration_cost(cpu1, cpu2);
6226                 }
6227         }
6228         /*
6229          * Second pass - update the sched domain hierarchy with
6230          * the new cache-hot-time estimations:
6231          */
6232         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6233                 distance = 0;
6234                 for_each_domain(cpu, sd) {
6235                         sd->cache_hot_time = migration_cost[distance];
6236                         distance++;
6237                 }
6238         }
6239         /*
6240          * Print the matrix:
6241          */
6242         if (migration_debug)
6243                 printk("migration: max_cache_size: %d, cpu: %d MHz:\n",
6244                         max_cache_size,
6245 #ifdef CONFIG_X86
6246                         cpu_khz/1000
6247 #else
6248                         -1
6249 #endif
6250                 );
6251         if (system_state == SYSTEM_BOOTING && num_online_cpus() > 1) {
6252                 printk("migration_cost=");
6253                 for (distance = 0; distance <= max_distance; distance++) {
6254                         if (distance)
6255                                 printk(",");
6256                         printk("%ld", (long)migration_cost[distance] / 1000);
6257                 }
6258                 printk("\n");
6259         }
6260         j1 = jiffies;
6261         if (migration_debug)
6262                 printk("migration: %ld seconds\n", (j1-j0) / HZ);
6263
6264         /*
6265          * Move back to the original CPU. NUMA-Q gets confused
6266          * if we migrate to another quad during bootup.
6267          */
6268         if (raw_smp_processor_id() != orig_cpu) {
6269                 cpumask_t mask = cpumask_of_cpu(orig_cpu),
6270                         saved_mask = current->cpus_allowed;
6271
6272                 set_cpus_allowed(current, mask);
6273                 set_cpus_allowed(current, saved_mask);
6274         }
6275 }
6276
6277 #ifdef CONFIG_NUMA
6278
6279 /**
6280  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6281  * @node: node whose sched_domain we're building
6282  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6283  *
6284  * Find the next node to include in a given scheduling domain.  Simply
6285  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6286  *
6287  * Should use nodemask_t.
6288  */
6289 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
6290 {
6291         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6292
6293         min_val = INT_MAX;
6294
6295         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6296                 /* Start at @node */
6297                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6298
6299                 if (!nr_cpus_node(n))
6300                         continue;
6301
6302                 /* Skip already used nodes */
6303                 if (test_bit(n, used_nodes))
6304                         continue;
6305
6306                 /* Simple min distance search */
6307                 val = node_distance(node, n);
6308
6309                 if (val < min_val) {
6310                         min_val = val;
6311                         best_node = n;
6312                 }
6313         }
6314
6315         set_bit(best_node, used_nodes);
6316         return best_node;
6317 }
6318
6319 /**
6320  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6321  * @node: node whose cpumask we're constructing
6322  * @size: number of nodes to include in this span
6323  *
6324  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span.  It
6325  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6326  * out optimally.
6327  */
6328 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
6329 {
6330         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6331         cpumask_t span, nodemask;
6332         int i;
6333
6334         cpus_clear(span);
6335         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
6336
6337         nodemask = node_to_cpumask(node);
6338         cpus_or(span, span, nodemask);
6339         set_bit(node, used_nodes);
6340
6341         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6342                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
6343
6344                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
6345                 cpus_or(span, span, nodemask);
6346         }
6347
6348         return span;
6349 }
6350 #endif
6351
6352 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6353
6354 /*
6355  * SMT sched-domains:
6356  */
6357 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6358 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6359 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6360
6361 static int cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6362                             struct sched_group **sg)
6363 {
6364         if (sg)
6365                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6366         return cpu;
6367 }
6368 #endif
6369
6370 /*
6371  * multi-core sched-domains:
6372  */
6373 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6374 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6375 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6376 #endif
6377
6378 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6379 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6380                              struct sched_group **sg)
6381 {
6382         int group;
6383         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
6384         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6385         group = first_cpu(mask);
6386         if (sg)
6387                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6388         return group;
6389 }
6390 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6391 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6392                              struct sched_group **sg)
6393 {
6394         if (sg)
6395                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6396         return cpu;
6397 }
6398 #endif
6399
6400 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6401 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6402
6403 static int cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6404                              struct sched_group **sg)
6405 {
6406         int group;
6407 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6408         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6409         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6410         group = first_cpu(mask);
6411 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6412         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
6413         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
6414         group = first_cpu(mask);
6415 #else
6416         group = cpu;
6417 #endif
6418         if (sg)
6419                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6420         return group;
6421 }
6422
6423 #ifdef CONFIG_NUMA
6424 /*
6425  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6426  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6427  * gets dynamically allocated.
6428  */
6429 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6430 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
6431
6432 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6433 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6434
6435 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6436                                  struct sched_group **sg)
6437 {
6438         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
6439         int group;
6440
6441         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6442         group = first_cpu(nodemask);
6443
6444         if (sg)
6445                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
6446         return group;
6447 }
6448
6449 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6450 {
6451         struct sched_group *sg = group_head;
6452         int j;
6453
6454         if (!sg)
6455                 return;
6456 next_sg:
6457         for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
6458                 struct sched_domain *sd;
6459
6460                 sd = &per_cpu(phys_domains, j);
6461                 if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
6462                         /*
6463                          * Only add "power" once for each
6464                          * physical package.
6465                          */
6466                         continue;
6467                 }
6468
6469                 sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
6470         }
6471         sg = sg->next;
6472         if (sg != group_head)
6473                 goto next_sg;
6474 }
6475 #endif
6476
6477 #ifdef CONFIG_NUMA
6478 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6479 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6480 {
6481         int cpu, i;
6482
6483         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
6484                 struct sched_group **sched_group_nodes
6485                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6486
6487                 if (!sched_group_nodes)
6488                         continue;
6489
6490                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6491                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6492                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6493
6494                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6495                         if (cpus_empty(nodemask))
6496                                 continue;
6497
6498                         if (sg == NULL)
6499                                 continue;
6500                         sg = sg->next;
6501 next_sg:
6502                         oldsg = sg;
6503                         sg = sg->next;
6504                         kfree(oldsg);
6505                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6506                                 goto next_sg;
6507                 }
6508                 kfree(sched_group_nodes);
6509                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6510         }
6511 }
6512 #else
6513 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
6514 {
6515 }
6516 #endif
6517
6518 /*
6519  * Initialize sched groups cpu_power.
6520  *
6521  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6522  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6523  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6524  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6525  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6526  * less cpu_power.
6527  *
6528  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
6529  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
6530  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
6531  */
6532 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6533 {
6534         struct sched_domain *child;
6535         struct sched_group *group;
6536
6537         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6538
6539         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
6540                 return;
6541
6542         child = sd->child;
6543
6544         sd->groups->__cpu_power = 0;
6545
6546         /*
6547          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
6548          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
6549          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
6550          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6551          * same sched domain.
6552          */
6553         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6554                        (child->flags &
6555                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6556                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6557                 return;
6558         }
6559
6560         /*
6561          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6562          */
6563         group = child->groups;
6564         do {
6565                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6566                 group = group->next;
6567         } while (group != child->groups);
6568 }
6569
6570 /*
6571  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6572  * to the individual cpus
6573  */
6574 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6575 {
6576         int i;
6577         struct sched_domain *sd;
6578 #ifdef CONFIG_NUMA
6579         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6580         int sd_allnodes = 0;
6581
6582         /*
6583          * Allocate the per-node list of sched groups
6584          */
6585         sched_group_nodes = kzalloc(sizeof(struct sched_group*)*MAX_NUMNODES,
6586                                            GFP_KERNEL);
6587         if (!sched_group_nodes) {
6588                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6589                 return -ENOMEM;
6590         }
6591         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6592 #endif
6593
6594         /*
6595          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6596          */
6597         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6598                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6599                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6600
6601                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6602
6603 #ifdef CONFIG_NUMA
6604                 if (cpus_weight(*cpu_map)
6605                                 > SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6606                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6607                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6608                         sd->span = *cpu_map;
6609                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6610                         p = sd;
6611                         sd_allnodes = 1;
6612                 } else
6613                         p = NULL;
6614
6615                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6616                 *sd = SD_NODE_INIT;
6617                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6618                 sd->parent = p;
6619                 if (p)
6620                         p->child = sd;
6621                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6622 #endif
6623
6624                 p = sd;
6625                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6626                 *sd = SD_CPU_INIT;
6627                 sd->span = nodemask;
6628                 sd->parent = p;
6629                 if (p)
6630                         p->child = sd;
6631                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6632
6633 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6634                 p = sd;
6635                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6636                 *sd = SD_MC_INIT;
6637                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6638                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6639                 sd->parent = p;
6640                 p->child = sd;
6641                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6642 #endif
6643
6644 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6645                 p = sd;
6646                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6647                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6648                 sd->span = cpu_sibling_map[i];
6649                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6650                 sd->parent = p;
6651                 p->child = sd;
6652                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6653 #endif
6654         }
6655
6656 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6657         /* Set up CPU (sibling) groups */
6658         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6659                 cpumask_t this_sibling_map = cpu_sibling_map[i];
6660                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6661                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6662                         continue;
6663
6664                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map, &cpu_to_cpu_group);
6665         }
6666 #endif
6667
6668 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6669         /* Set up multi-core groups */
6670         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6671                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6672                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6673                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6674                         continue;
6675                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map, &cpu_to_core_group);
6676         }
6677 #endif
6678
6679
6680         /* Set up physical groups */
6681         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6682                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6683
6684                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6685                 if (cpus_empty(nodemask))
6686                         continue;
6687
6688                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6689         }
6690
6691 #ifdef CONFIG_NUMA
6692         /* Set up node groups */
6693         if (sd_allnodes)
6694                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group);
6695
6696         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6697                 /* Set up node groups */
6698                 struct sched_group *sg, *prev;
6699                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6700                 cpumask_t domainspan;
6701                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6702                 int j;
6703
6704                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6705                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6706                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6707                         continue;
6708                 }
6709
6710                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6711                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6712
6713                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6714                 if (!sg) {
6715                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6716                                 "node %d\n", i);
6717                         goto error;
6718                 }
6719                 sched_group_nodes[i] = sg;
6720                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6721                         struct sched_domain *sd;
6722                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6723                         sd->groups = sg;
6724                 }
6725                 sg->__cpu_power = 0;
6726                 sg->cpumask = nodemask;
6727                 sg->next = sg;
6728                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6729                 prev = sg;
6730
6731                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6732                         cpumask_t tmp, notcovered;
6733                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6734
6735                         cpus_complement(notcovered, covered);
6736                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6737                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6738                         if (cpus_empty(tmp))
6739                                 break;
6740
6741                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6742                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6743                         if (cpus_empty(tmp))
6744                                 continue;
6745
6746                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6747                                           GFP_KERNEL, i);
6748                         if (!sg) {
6749                                 printk(KERN_WARNING
6750                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6751                                 goto error;
6752                         }
6753                         sg->__cpu_power = 0;
6754                         sg->cpumask = tmp;
6755                         sg->next = prev->next;
6756                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6757                         prev->next = sg;
6758                         prev = sg;
6759                 }
6760         }
6761 #endif
6762
6763         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6764 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6765         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6766                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6767                 init_sched_groups_power(i, sd);
6768         }
6769 #endif
6770 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6771         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6772                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6773                 init_sched_groups_power(i, sd);
6774         }
6775 #endif
6776
6777         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6778                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6779                 init_sched_groups_power(i, sd);
6780         }
6781
6782 #ifdef CONFIG_NUMA
6783         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6784                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6785
6786         if (sd_allnodes) {
6787                 struct sched_group *sg;
6788
6789                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6790                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6791         }
6792 #endif
6793
6794         /* Attach the domains */
6795         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6796                 struct sched_domain *sd;
6797 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6798                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6799 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6800                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6801 #else
6802                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6803 #endif
6804                 cpu_attach_domain(sd, i);
6805         }
6806         /*
6807          * Tune cache-hot values:
6808          */
6809         calibrate_migration_costs(cpu_map);
6810
6811         return 0;
6812
6813 #ifdef CONFIG_NUMA
6814 error:
6815         free_sched_groups(cpu_map);
6816         return -ENOMEM;
6817 #endif
6818 }
6819 /*
6820  * Set up scheduler domains and groups.  Callers must hold the hotplug lock.
6821  */
6822 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6823 {
6824         cpumask_t cpu_default_map;
6825         int err;
6826
6827         /*
6828          * Setup mask for cpus without special case scheduling requirements.
6829          * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6830          * exclude other special cases in the future.
6831          */
6832         cpus_andnot(cpu_default_map, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6833
6834         err = build_sched_domains(&cpu_default_map);
6835
6836         return err;
6837 }
6838
6839 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6840 {
6841         free_sched_groups(cpu_map);
6842 }
6843
6844 /*
6845  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6846  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6847  */
6848 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6849 {
6850         int i;
6851
6852         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6853                 cpu_attach_domain(NULL, i);
6854         synchronize_sched();
6855         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6856 }
6857
6858 /*
6859  * Partition sched domains as specified by the cpumasks below.
6860  * This attaches all cpus from the cpumasks to the NULL domain,
6861  * waits for a RCU quiescent period, recalculates sched
6862  * domain information and then attaches them back to the
6863  * correct sched domains
6864  * Call with hotplug lock held
6865  */
6866 int partition_sched_domains(cpumask_t *partition1, cpumask_t *partition2)
6867 {
6868         cpumask_t change_map;
6869         int err = 0;
6870
6871         cpus_and(*partition1, *partition1, cpu_online_map);
6872         cpus_and(*partition2, *partition2, cpu_online_map);
6873         cpus_or(change_map, *partition1, *partition2);
6874
6875         /* Detach sched domains from all of the affected cpus */
6876         detach_destroy_domains(&change_map);
6877         if (!cpus_empty(*partition1))
6878                 err = build_sched_domains(partition1);
6879         if (!err && !cpus_empty(*partition2))
6880                 err = build_sched_domains(partition2);
6881
6882         return err;
6883 }
6884
6885 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6886 int arch_reinit_sched_domains(void)
6887 {
6888         int err;
6889
6890         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6891         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6892         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6893         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6894
6895         return err;
6896 }
6897
6898 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6899 {
6900         int ret;
6901
6902         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6903                 return -EINVAL;
6904
6905         if (smt)
6906                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6907         else
6908                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6909
6910         ret = arch_reinit_sched_domains();
6911
6912         return ret ? ret : count;
6913 }
6914
6915 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6916 {
6917         int err = 0;
6918
6919 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6920         if (smt_capable())
6921                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6922                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6923 #endif
6924 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6925         if (!err && mc_capable())
6926                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6927                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6928 #endif
6929         return err;
6930 }
6931 #endif
6932
6933 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6934 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6935 {
6936         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6937 }
6938 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6939                                             const char *buf, size_t count)
6940 {
6941         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6942 }
6943 SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6944             sched_mc_power_savings_store);
6945 #endif
6946
6947 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6948 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6949 {
6950         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6951 }
6952 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6953                                              const char *buf, size_t count)
6954 {
6955         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6956 }
6957 SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6958             sched_smt_power_savings_store);
6959 #endif
6960
6961 /*
6962  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy.  The domains
6963  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
6964  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
6965  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
6966  */
6967 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
6968                                 unsigned long action, void *hcpu)
6969 {
6970         switch (action) {
6971         case CPU_UP_PREPARE:
6972         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6973         case CPU_DOWN_PREPARE:
6974         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6975                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6976                 return NOTIFY_OK;
6977
6978         case CPU_UP_CANCELED:
6979         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6980         case CPU_DOWN_FAILED:
6981         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6982         case CPU_ONLINE:
6983         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6984         case CPU_DEAD:
6985         case CPU_DEAD_FROZEN:
6986                 /*
6987                  * Fall through and re-initialise the domains.
6988                  */
6989                 break;
6990         default:
6991                 return NOTIFY_DONE;
6992         }
6993
6994         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
6995         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6996
6997         return NOTIFY_OK;
6998 }
6999
7000 void __init sched_init_smp(void)
7001 {
7002         cpumask_t non_isolated_cpus;
7003
7004         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
7005         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7006         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
7007         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
7008                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7009         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
7010         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7011         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7012
7013         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7014         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
7015                 BUG();
7016 }
7017 #else
7018 void __init sched_init_smp(void)
7019 {
7020 }
7021 #endif /* CONFIG_SMP */
7022
7023 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7024 {
7025         /* Linker adds these: start and end of __sched functions */
7026         extern char __sched_text_start[], __sched_text_end[];
7027
7028         return in_lock_functions(addr) ||
7029                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7030                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7031 }
7032
7033 void __init sched_init(void)
7034 {
7035         int i, j, k;
7036         int highest_cpu = 0;
7037
7038         for_each_possible_cpu(i) {
7039                 struct prio_array *array;
7040                 struct rq *rq;
7041
7042                 rq = cpu_rq(i);
7043                 spin_lock_init(&rq->lock);
7044                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
7045                 rq->nr_running = 0;
7046                 rq->active = rq->arrays;
7047                 rq->expired = rq->arrays + 1;
7048                 rq->best_expired_prio = MAX_PRIO;
7049
7050 #ifdef CONFIG_SMP
7051                 rq->sd = NULL;
7052                 for (j = 1; j < 3; j++)
7053                         rq->cpu_load[j] = 0;
7054                 rq->active_balance = 0;
7055                 rq->push_cpu = 0;
7056                 rq->cpu = i;
7057                 rq->migration_thread = NULL;
7058                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
7059 #endif
7060                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7061
7062                 for (j = 0; j < 2; j++) {
7063                         array = rq->arrays + j;
7064                         for (k = 0; k < MAX_PRIO; k++) {
7065                                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + k);
7066                                 __clear_bit(k, array->bitmap);
7067                         }
7068                         // delimiter for bitsearch
7069                         __set_bit(MAX_PRIO, array->bitmap);
7070                 }
7071                 highest_cpu = i;
7072         }
7073
7074         set_load_weight(&init_task);
7075
7076 #ifdef CONFIG_SMP
7077         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
7078         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
7079 #endif
7080
7081 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7082         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7083 #endif
7084
7085         /*
7086          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7087          */
7088         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7089         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7090
7091         /*
7092          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7093          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7094          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7095          * when this runqueue becomes "idle".
7096          */
7097         init_idle(current, smp_processor_id());
7098 }
7099
7100 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7101 void __might_sleep(char *file, int line)
7102 {
7103 #ifdef in_atomic
7104         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7105
7106         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
7107             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
7108                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7109                         return;
7110                 prev_jiffy = jiffies;
7111                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
7112                                 " context at %s:%d\n", file, line);
7113                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
7114                         in_atomic(), irqs_disabled());
7115                 debug_show_held_locks(current);
7116                 if (irqs_disabled())
7117                         print_irqtrace_events(current);
7118                 dump_stack();
7119         }
7120 #endif
7121 }
7122 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7123 #endif
7124
7125 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7126 void normalize_rt_tasks(void)
7127 {
7128         struct prio_array *array;
7129         struct task_struct *g, *p;
7130         unsigned long flags;
7131         struct rq *rq;
7132
7133         read_lock_irq(&tasklist_lock);
7134
7135         do_each_thread(g, p) {
7136                 if (!rt_task(p))
7137                         continue;
7138
7139                 spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
7140                 rq = __task_rq_lock(p);
7141
7142                 array = p->array;
7143                 if (array)
7144                         deactivate_task(p, task_rq(p));
7145                 __setscheduler(p, SCHED_NORMAL, 0);
7146                 if (array) {
7147                         __activate_task(p, task_rq(p));
7148                         resched_task(rq->curr);
7149                 }
7150
7151                 __task_rq_unlock(rq);
7152                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
7153         } while_each_thread(g, p);
7154
7155         read_unlock_irq(&tasklist_lock);
7156 }
7157
7158 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7159
7160 #ifdef CONFIG_IA64
7161 /*
7162  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
7163  *
7164  * They can only be called when the whole system has been
7165  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7166  * activity can take place. Using them for anything else would
7167  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7168  * under any other configuration.
7169  */
7170
7171 /**
7172  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7173  * @cpu: the processor in question.
7174  *
7175  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7176  */
7177 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7178 {
7179         return cpu_curr(cpu);
7180 }
7181
7182 /**
7183  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7184  * @cpu: the processor in question.
7185  * @p: the task pointer to set.
7186  *
7187  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7188  * are serviced on a separate stack.  It allows the architecture to switch the
7189  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner.  This function
7190  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7191  * and caller must save the original value of the current task (see
7192  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7193  * re-starting the system.
7194  *
7195  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7196  */
7197 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7198 {
7199         cpu_curr(cpu) = p;
7200 }
7201
7202 #endif