tracelevel module: Prioritize trace events
[linux-2.6.git] / kernel / sched_cpupri.c
1 /*
2  *  kernel/sched_cpupri.c
3  *
4  *  CPU priority management
5  *
6  *  Copyright (C) 2007-2008 Novell
7  *
8  *  Author: Gregory Haskins <ghaskins@novell.com>
9  *
10  *  This code tracks the priority of each CPU so that global migration
11  *  decisions are easy to calculate.  Each CPU can be in a state as follows:
12  *
13  *                 (INVALID), IDLE, NORMAL, RT1, ... RT99
14  *
15  *  going from the lowest priority to the highest.  CPUs in the INVALID state
16  *  are not eligible for routing.  The system maintains this state with
17  *  a 2 dimensional bitmap (the first for priority class, the second for cpus
18  *  in that class).  Therefore a typical application without affinity
19  *  restrictions can find a suitable CPU with O(1) complexity (e.g. two bit
20  *  searches).  For tasks with affinity restrictions, the algorithm has a
21  *  worst case complexity of O(min(102, nr_domcpus)), though the scenario that
22  *  yields the worst case search is fairly contrived.
23  *
24  *  This program is free software; you can redistribute it and/or
25  *  modify it under the terms of the GNU General Public License
26  *  as published by the Free Software Foundation; version 2
27  *  of the License.
28  */
29
30 #include <linux/gfp.h>
31 #include "sched_cpupri.h"
32
33 /* Convert between a 140 based task->prio, and our 102 based cpupri */
34 static int convert_prio(int prio)
35 {
36         int cpupri;
37
38         if (prio == CPUPRI_INVALID)
39                 cpupri = CPUPRI_INVALID;
40         else if (prio == MAX_PRIO)
41                 cpupri = CPUPRI_IDLE;
42         else if (prio >= MAX_RT_PRIO)
43                 cpupri = CPUPRI_NORMAL;
44         else
45                 cpupri = MAX_RT_PRIO - prio + 1;
46
47         return cpupri;
48 }
49
50 #define for_each_cpupri_active(array, idx)                    \
51         for_each_set_bit(idx, array, CPUPRI_NR_PRIORITIES)
52
53 /**
54  * cpupri_find - find the best (lowest-pri) CPU in the system
55  * @cp: The cpupri context
56  * @p: The task
57  * @lowest_mask: A mask to fill in with selected CPUs (or NULL)
58  *
59  * Note: This function returns the recommended CPUs as calculated during the
60  * current invocation.  By the time the call returns, the CPUs may have in
61  * fact changed priorities any number of times.  While not ideal, it is not
62  * an issue of correctness since the normal rebalancer logic will correct
63  * any discrepancies created by racing against the uncertainty of the current
64  * priority configuration.
65  *
66  * Returns: (int)bool - CPUs were found
67  */
68 int cpupri_find(struct cpupri *cp, struct task_struct *p,
69                 struct cpumask *lowest_mask)
70 {
71         int                  idx      = 0;
72         int                  task_pri = convert_prio(p->prio);
73
74         for_each_cpupri_active(cp->pri_active, idx) {
75                 struct cpupri_vec *vec  = &cp->pri_to_cpu[idx];
76
77                 if (idx >= task_pri)
78                         break;
79
80                 if (cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, vec->mask) >= nr_cpu_ids)
81                         continue;
82
83                 if (lowest_mask) {
84                         cpumask_and(lowest_mask, &p->cpus_allowed, vec->mask);
85
86                         /*
87                          * We have to ensure that we have at least one bit
88                          * still set in the array, since the map could have
89                          * been concurrently emptied between the first and
90                          * second reads of vec->mask.  If we hit this
91                          * condition, simply act as though we never hit this
92                          * priority level and continue on.
93                          */
94                         if (cpumask_any(lowest_mask) >= nr_cpu_ids)
95                                 continue;
96                 }
97
98                 return 1;
99         }
100
101         return 0;
102 }
103
104 /**
105  * cpupri_set - update the cpu priority setting
106  * @cp: The cpupri context
107  * @cpu: The target cpu
108  * @pri: The priority (INVALID-RT99) to assign to this CPU
109  *
110  * Note: Assumes cpu_rq(cpu)->lock is locked
111  *
112  * Returns: (void)
113  */
114 void cpupri_set(struct cpupri *cp, int cpu, int newpri)
115 {
116         int                 *currpri = &cp->cpu_to_pri[cpu];
117         int                  oldpri  = *currpri;
118         unsigned long        flags;
119
120         newpri = convert_prio(newpri);
121
122         BUG_ON(newpri >= CPUPRI_NR_PRIORITIES);
123
124         if (newpri == oldpri)
125                 return;
126
127         /*
128          * If the cpu was currently mapped to a different value, we
129          * need to map it to the new value then remove the old value.
130          * Note, we must add the new value first, otherwise we risk the
131          * cpu being cleared from pri_active, and this cpu could be
132          * missed for a push or pull.
133          */
134         if (likely(newpri != CPUPRI_INVALID)) {
135                 struct cpupri_vec *vec = &cp->pri_to_cpu[newpri];
136
137                 raw_spin_lock_irqsave(&vec->lock, flags);
138
139                 cpumask_set_cpu(cpu, vec->mask);
140                 vec->count++;
141                 if (vec->count == 1)
142                         set_bit(newpri, cp->pri_active);
143
144                 raw_spin_unlock_irqrestore(&vec->lock, flags);
145         }
146         if (likely(oldpri != CPUPRI_INVALID)) {
147                 struct cpupri_vec *vec  = &cp->pri_to_cpu[oldpri];
148
149                 raw_spin_lock_irqsave(&vec->lock, flags);
150
151                 vec->count--;
152                 if (!vec->count)
153                         clear_bit(oldpri, cp->pri_active);
154                 cpumask_clear_cpu(cpu, vec->mask);
155
156                 raw_spin_unlock_irqrestore(&vec->lock, flags);
157         }
158
159         *currpri = newpri;
160 }
161
162 /**
163  * cpupri_init - initialize the cpupri structure
164  * @cp: The cpupri context
165  * @bootmem: true if allocations need to use bootmem
166  *
167  * Returns: -ENOMEM if memory fails.
168  */
169 int cpupri_init(struct cpupri *cp)
170 {
171         int i;
172
173         memset(cp, 0, sizeof(*cp));
174
175         for (i = 0; i < CPUPRI_NR_PRIORITIES; i++) {
176                 struct cpupri_vec *vec = &cp->pri_to_cpu[i];
177
178                 raw_spin_lock_init(&vec->lock);
179                 vec->count = 0;
180                 if (!zalloc_cpumask_var(&vec->mask, GFP_KERNEL))
181                         goto cleanup;
182         }
183
184         for_each_possible_cpu(i)
185                 cp->cpu_to_pri[i] = CPUPRI_INVALID;
186         return 0;
187
188 cleanup:
189         for (i--; i >= 0; i--)
190                 free_cpumask_var(cp->pri_to_cpu[i].mask);
191         return -ENOMEM;
192 }
193
194 /**
195  * cpupri_cleanup - clean up the cpupri structure
196  * @cp: The cpupri context
197  */
198 void cpupri_cleanup(struct cpupri *cp)
199 {
200         int i;
201
202         for (i = 0; i < CPUPRI_NR_PRIORITIES; i++)
203                 free_cpumask_var(cp->pri_to_cpu[i].mask);
204 }