Merge commit 'v2.6.30-rc1' into sched/urgent
[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 "sched_cpupri.h"
31
32 /* Convert between a 140 based task->prio, and our 102 based cpupri */
33 static int convert_prio(int prio)
34 {
35         int cpupri;
36
37         if (prio == CPUPRI_INVALID)
38                 cpupri = CPUPRI_INVALID;
39         else if (prio == MAX_PRIO)
40                 cpupri = CPUPRI_IDLE;
41         else if (prio >= MAX_RT_PRIO)
42                 cpupri = CPUPRI_NORMAL;
43         else
44                 cpupri = MAX_RT_PRIO - prio + 1;
45
46         return cpupri;
47 }
48
49 #define for_each_cpupri_active(array, idx)                    \
50   for (idx = find_first_bit(array, CPUPRI_NR_PRIORITIES);     \
51        idx < CPUPRI_NR_PRIORITIES;                            \
52        idx = find_next_bit(array, CPUPRI_NR_PRIORITIES, idx+1))
53
54 /**
55  * cpupri_find - find the best (lowest-pri) CPU in the system
56  * @cp: The cpupri context
57  * @p: The task
58  * @lowest_mask: A mask to fill in with selected CPUs (or NULL)
59  *
60  * Note: This function returns the recommended CPUs as calculated during the
61  * current invokation.  By the time the call returns, the CPUs may have in
62  * fact changed priorities any number of times.  While not ideal, it is not
63  * an issue of correctness since the normal rebalancer logic will correct
64  * any discrepancies created by racing against the uncertainty of the current
65  * priority configuration.
66  *
67  * Returns: (int)bool - CPUs were found
68  */
69 int cpupri_find(struct cpupri *cp, struct task_struct *p,
70                 struct cpumask *lowest_mask)
71 {
72         int                  idx      = 0;
73         int                  task_pri = convert_prio(p->prio);
74
75         for_each_cpupri_active(cp->pri_active, idx) {
76                 struct cpupri_vec *vec  = &cp->pri_to_cpu[idx];
77
78                 if (idx >= task_pri)
79                         break;
80
81                 if (cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, vec->mask) >= nr_cpu_ids)
82                         continue;
83
84                 if (lowest_mask)
85                         cpumask_and(lowest_mask, &p->cpus_allowed, vec->mask);
86                 return 1;
87         }
88
89         return 0;
90 }
91
92 /**
93  * cpupri_set - update the cpu priority setting
94  * @cp: The cpupri context
95  * @cpu: The target cpu
96  * @pri: The priority (INVALID-RT99) to assign to this CPU
97  *
98  * Note: Assumes cpu_rq(cpu)->lock is locked
99  *
100  * Returns: (void)
101  */
102 void cpupri_set(struct cpupri *cp, int cpu, int newpri)
103 {
104         int                 *currpri = &cp->cpu_to_pri[cpu];
105         int                  oldpri  = *currpri;
106         unsigned long        flags;
107
108         newpri = convert_prio(newpri);
109
110         BUG_ON(newpri >= CPUPRI_NR_PRIORITIES);
111
112         if (newpri == oldpri)
113                 return;
114
115         /*
116          * If the cpu was currently mapped to a different value, we
117          * first need to unmap the old value
118          */
119         if (likely(oldpri != CPUPRI_INVALID)) {
120                 struct cpupri_vec *vec  = &cp->pri_to_cpu[oldpri];
121
122                 spin_lock_irqsave(&vec->lock, flags);
123
124                 vec->count--;
125                 if (!vec->count)
126                         clear_bit(oldpri, cp->pri_active);
127                 cpumask_clear_cpu(cpu, vec->mask);
128
129                 spin_unlock_irqrestore(&vec->lock, flags);
130         }
131
132         if (likely(newpri != CPUPRI_INVALID)) {
133                 struct cpupri_vec *vec = &cp->pri_to_cpu[newpri];
134
135                 spin_lock_irqsave(&vec->lock, flags);
136
137                 cpumask_set_cpu(cpu, vec->mask);
138                 vec->count++;
139                 if (vec->count == 1)
140                         set_bit(newpri, cp->pri_active);
141
142                 spin_unlock_irqrestore(&vec->lock, flags);
143         }
144
145         *currpri = newpri;
146 }
147
148 /**
149  * cpupri_init - initialize the cpupri structure
150  * @cp: The cpupri context
151  * @bootmem: true if allocations need to use bootmem
152  *
153  * Returns: -ENOMEM if memory fails.
154  */
155 int __init_refok cpupri_init(struct cpupri *cp, bool bootmem)
156 {
157         int i;
158
159         memset(cp, 0, sizeof(*cp));
160
161         for (i = 0; i < CPUPRI_NR_PRIORITIES; i++) {
162                 struct cpupri_vec *vec = &cp->pri_to_cpu[i];
163
164                 spin_lock_init(&vec->lock);
165                 vec->count = 0;
166                 if (bootmem)
167                         alloc_bootmem_cpumask_var(&vec->mask);
168                 else if (!alloc_cpumask_var(&vec->mask, GFP_KERNEL))
169                         goto cleanup;
170         }
171
172         for_each_possible_cpu(i)
173                 cp->cpu_to_pri[i] = CPUPRI_INVALID;
174         return 0;
175
176 cleanup:
177         for (i--; i >= 0; i--)
178                 free_cpumask_var(cp->pri_to_cpu[i].mask);
179         return -ENOMEM;
180 }
181
182 /**
183  * cpupri_cleanup - clean up the cpupri structure
184  * @cp: The cpupri context
185  */
186 void cpupri_cleanup(struct cpupri *cp)
187 {
188         int i;
189
190         for (i = 0; i < CPUPRI_NR_PRIORITIES; i++)
191                 free_cpumask_var(cp->pri_to_cpu[i].mask);
192 }