sched: add fair-user scheduler
[linux-3.10.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  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  */
26
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/module.h>
29 #include <linux/nmi.h>
30 #include <linux/init.h>
31 #include <linux/uaccess.h>
32 #include <linux/highmem.h>
33 #include <linux/smp_lock.h>
34 #include <asm/mmu_context.h>
35 #include <linux/interrupt.h>
36 #include <linux/capability.h>
37 #include <linux/completion.h>
38 #include <linux/kernel_stat.h>
39 #include <linux/debug_locks.h>
40 #include <linux/security.h>
41 #include <linux/notifier.h>
42 #include <linux/profile.h>
43 #include <linux/freezer.h>
44 #include <linux/vmalloc.h>
45 #include <linux/blkdev.h>
46 #include <linux/delay.h>
47 #include <linux/smp.h>
48 #include <linux/threads.h>
49 #include <linux/timer.h>
50 #include <linux/rcupdate.h>
51 #include <linux/cpu.h>
52 #include <linux/cpuset.h>
53 #include <linux/percpu.h>
54 #include <linux/kthread.h>
55 #include <linux/seq_file.h>
56 #include <linux/sysctl.h>
57 #include <linux/syscalls.h>
58 #include <linux/times.h>
59 #include <linux/tsacct_kern.h>
60 #include <linux/kprobes.h>
61 #include <linux/delayacct.h>
62 #include <linux/reciprocal_div.h>
63 #include <linux/unistd.h>
64 #include <linux/pagemap.h>
65
66 #include <asm/tlb.h>
67
68 /*
69  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
70  * This is default implementation.
71  * Architectures and sub-architectures can override this.
72  */
73 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
74 {
75         return (unsigned long long)jiffies * (1000000000 / HZ);
76 }
77
78 /*
79  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
80  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
81  * and back.
82  */
83 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
84 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
85 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
86
87 /*
88  * 'User priority' is the nice value converted to something we
89  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
90  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
91  */
92 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
93 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
94 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
95
96 /*
97  * Some helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
98  */
99 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((TIME) / (1000000000 / HZ))
100 #define JIFFIES_TO_NS(TIME)     ((TIME) * (1000000000 / HZ))
101
102 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
103 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
104
105 /*
106  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
107  *
108  * Minimum timeslice is 5 msecs (or 1 jiffy, whichever is larger),
109  * default timeslice is 100 msecs, maximum timeslice is 800 msecs.
110  * Timeslices get refilled after they expire.
111  */
112 #define MIN_TIMESLICE           max(5 * HZ / 1000, 1)
113 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
114
115 #ifdef CONFIG_SMP
116 /*
117  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
118  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
119  */
120 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
121 {
122         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
123 }
124
125 /*
126  * Each time a sched group cpu_power is changed,
127  * we must compute its reciprocal value
128  */
129 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
130 {
131         sg->__cpu_power += val;
132         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
133 }
134 #endif
135
136 #define SCALE_PRIO(x, prio) \
137         max(x * (MAX_PRIO - prio) / (MAX_USER_PRIO / 2), MIN_TIMESLICE)
138
139 /*
140  * static_prio_timeslice() scales user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
141  * to time slice values: [800ms ... 100ms ... 5ms]
142  */
143 static unsigned int static_prio_timeslice(int static_prio)
144 {
145         if (static_prio == NICE_TO_PRIO(19))
146                 return 1;
147
148         if (static_prio < NICE_TO_PRIO(0))
149                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE * 4, static_prio);
150         else
151                 return SCALE_PRIO(DEF_TIMESLICE, static_prio);
152 }
153
154 static inline int rt_policy(int policy)
155 {
156         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
157                 return 1;
158         return 0;
159 }
160
161 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
162 {
163         return rt_policy(p->policy);
164 }
165
166 /*
167  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
168  */
169 struct rt_prio_array {
170         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
171         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
172 };
173
174 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
175
176 struct cfs_rq;
177
178 /* task group related information */
179 struct task_grp {
180         /* schedulable entities of this group on each cpu */
181         struct sched_entity **se;
182         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
183         struct cfs_rq **cfs_rq;
184         unsigned long shares;
185 };
186
187 /* Default task group's sched entity on each cpu */
188 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
189 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
190 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
191
192 static struct sched_entity *init_sched_entity_p[NR_CPUS];
193 static struct cfs_rq *init_cfs_rq_p[NR_CPUS];
194
195 /* Default task group.
196  *      Every task in system belong to this group at bootup.
197  */
198 struct task_grp init_task_grp =  {
199                                 .se     = init_sched_entity_p,
200                                 .cfs_rq = init_cfs_rq_p,
201                                  };
202
203 #ifdef CONFIG_FAIR_USER_SCHED
204 #define INIT_TASK_GRP_LOAD      2*NICE_0_LOAD
205 #else
206 #define INIT_TASK_GRP_LOAD      NICE_0_LOAD
207 #endif
208
209 static int init_task_grp_load = INIT_TASK_GRP_LOAD;
210
211 /* return group to which a task belongs */
212 static inline struct task_grp *task_grp(struct task_struct *p)
213 {
214         struct task_grp *tg;
215
216 #ifdef CONFIG_FAIR_USER_SCHED
217         tg = p->user->tg;
218 #else
219         tg  = &init_task_grp;
220 #endif
221
222         return tg;
223 }
224
225 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
226 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p)
227 {
228         p->se.cfs_rq = task_grp(p)->cfs_rq[task_cpu(p)];
229         p->se.parent = task_grp(p)->se[task_cpu(p)];
230 }
231
232 #else
233
234 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p) { }
235
236 #endif  /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
237
238 /* CFS-related fields in a runqueue */
239 struct cfs_rq {
240         struct load_weight load;
241         unsigned long nr_running;
242
243         u64 exec_clock;
244         u64 min_vruntime;
245
246         struct rb_root tasks_timeline;
247         struct rb_node *rb_leftmost;
248         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
249         /* 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
250          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
251          */
252         struct sched_entity *curr;
253 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
254         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
255
256         /* leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
257          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
258          * (like users, containers etc.)
259          *
260          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
261          * list is used during load balance.
262          */
263         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* Better name : task_cfs_rq_list? */
264         struct task_grp *tg;    /* group that "owns" this runqueue */
265         struct rcu_head rcu;
266 #endif
267 };
268
269 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
270 struct rt_rq {
271         struct rt_prio_array active;
272         int rt_load_balance_idx;
273         struct list_head *rt_load_balance_head, *rt_load_balance_curr;
274 };
275
276 /*
277  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
278  *
279  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
280  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
281  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
282  */
283 struct rq {
284         spinlock_t lock;        /* runqueue lock */
285
286         /*
287          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
288          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
289          */
290         unsigned long nr_running;
291         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
292         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
293         unsigned char idle_at_tick;
294 #ifdef CONFIG_NO_HZ
295         unsigned char in_nohz_recently;
296 #endif
297         struct load_weight load;        /* capture load from *all* tasks on this cpu */
298         unsigned long nr_load_updates;
299         u64 nr_switches;
300
301         struct cfs_rq cfs;
302 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
303         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* list of leaf cfs_rq on this cpu */
304 #endif
305         struct rt_rq  rt;
306
307         /*
308          * This is part of a global counter where only the total sum
309          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
310          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
311          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
312          */
313         unsigned long nr_uninterruptible;
314
315         struct task_struct *curr, *idle;
316         unsigned long next_balance;
317         struct mm_struct *prev_mm;
318
319         u64 clock, prev_clock_raw;
320         s64 clock_max_delta;
321
322         unsigned int clock_warps, clock_overflows;
323         u64 idle_clock;
324         unsigned int clock_deep_idle_events;
325         u64 tick_timestamp;
326
327         atomic_t nr_iowait;
328
329 #ifdef CONFIG_SMP
330         struct sched_domain *sd;
331
332         /* For active balancing */
333         int active_balance;
334         int push_cpu;
335         int cpu;                /* cpu of this runqueue */
336
337         struct task_struct *migration_thread;
338         struct list_head migration_queue;
339 #endif
340
341 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
342         /* latency stats */
343         struct sched_info rq_sched_info;
344
345         /* sys_sched_yield() stats */
346         unsigned long yld_exp_empty;
347         unsigned long yld_act_empty;
348         unsigned long yld_both_empty;
349         unsigned long yld_cnt;
350
351         /* schedule() stats */
352         unsigned long sched_switch;
353         unsigned long sched_cnt;
354         unsigned long sched_goidle;
355
356         /* try_to_wake_up() stats */
357         unsigned long ttwu_cnt;
358         unsigned long ttwu_local;
359 #endif
360         struct lock_class_key rq_lock_key;
361 };
362
363 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
364 static DEFINE_MUTEX(sched_hotcpu_mutex);
365
366 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
367 {
368         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
369 }
370
371 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
372 {
373 #ifdef CONFIG_SMP
374         return rq->cpu;
375 #else
376         return 0;
377 #endif
378 }
379
380 /*
381  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
382  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
383  */
384 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
385 {
386         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
387         u64 now = sched_clock();
388         s64 delta = now - prev_raw;
389         u64 clock = rq->clock;
390
391 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
392         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
393 #endif
394         /*
395          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
396          */
397         if (unlikely(delta < 0)) {
398                 clock++;
399                 rq->clock_warps++;
400         } else {
401                 /*
402                  * Catch too large forward jumps too:
403                  */
404                 if (unlikely(clock + delta > rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)) {
405                         if (clock < rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)
406                                 clock = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
407                         else
408                                 clock++;
409                         rq->clock_overflows++;
410                 } else {
411                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
412                                 rq->clock_max_delta = delta;
413                         clock += delta;
414                 }
415         }
416
417         rq->prev_clock_raw = now;
418         rq->clock = clock;
419 }
420
421 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
422 {
423         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
424                 __update_rq_clock(rq);
425 }
426
427 /*
428  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
429  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
430  *
431  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
432  * preempt-disabled sections.
433  */
434 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
435         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
436
437 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
438 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
439 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
440 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
441
442 /*
443  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
444  */
445 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
446 # define const_debug __read_mostly
447 #else
448 # define const_debug static const
449 #endif
450
451 /*
452  * Debugging: various feature bits
453  */
454 enum {
455         SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    = 1,
456         SCHED_FEAT_START_DEBIT          = 2,
457         SCHED_FEAT_USE_TREE_AVG         = 4,
458         SCHED_FEAT_APPROX_AVG           = 8,
459 };
460
461 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
462                 SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    *1 |
463                 SCHED_FEAT_START_DEBIT          *1 |
464                 SCHED_FEAT_USE_TREE_AVG         *0 |
465                 SCHED_FEAT_APPROX_AVG           *0;
466
467 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_##x)
468
469 /*
470  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
471  * clock constructed from sched_clock():
472  */
473 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
474 {
475         unsigned long long now;
476         unsigned long flags;
477         struct rq *rq;
478
479         local_irq_save(flags);
480         rq = cpu_rq(cpu);
481         update_rq_clock(rq);
482         now = rq->clock;
483         local_irq_restore(flags);
484
485         return now;
486 }
487
488 #ifndef prepare_arch_switch
489 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
490 #endif
491 #ifndef finish_arch_switch
492 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
493 #endif
494
495 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
496 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
497 {
498         return rq->curr == p;
499 }
500
501 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
502 {
503 }
504
505 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
506 {
507 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
508         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
509         rq->lock.owner = current;
510 #endif
511         /*
512          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
513          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
514          * prev into current:
515          */
516         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
517
518         spin_unlock_irq(&rq->lock);
519 }
520
521 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
522 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
523 {
524 #ifdef CONFIG_SMP
525         return p->oncpu;
526 #else
527         return rq->curr == p;
528 #endif
529 }
530
531 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
532 {
533 #ifdef CONFIG_SMP
534         /*
535          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
536          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
537          * here.
538          */
539         next->oncpu = 1;
540 #endif
541 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
542         spin_unlock_irq(&rq->lock);
543 #else
544         spin_unlock(&rq->lock);
545 #endif
546 }
547
548 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
549 {
550 #ifdef CONFIG_SMP
551         /*
552          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
553          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
554          * finished.
555          */
556         smp_wmb();
557         prev->oncpu = 0;
558 #endif
559 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
560         local_irq_enable();
561 #endif
562 }
563 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
564
565 /*
566  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
567  * Must be called interrupts disabled.
568  */
569 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
570         __acquires(rq->lock)
571 {
572         struct rq *rq;
573
574 repeat_lock_task:
575         rq = task_rq(p);
576         spin_lock(&rq->lock);
577         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
578                 spin_unlock(&rq->lock);
579                 goto repeat_lock_task;
580         }
581         return rq;
582 }
583
584 /*
585  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
586  * interrupts.  Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
587  * explicitly disabling preemption.
588  */
589 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
590         __acquires(rq->lock)
591 {
592         struct rq *rq;
593
594 repeat_lock_task:
595         local_irq_save(*flags);
596         rq = task_rq(p);
597         spin_lock(&rq->lock);
598         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
599                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
600                 goto repeat_lock_task;
601         }
602         return rq;
603 }
604
605 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
606         __releases(rq->lock)
607 {
608         spin_unlock(&rq->lock);
609 }
610
611 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
612         __releases(rq->lock)
613 {
614         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
615 }
616
617 /*
618  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
619  */
620 static inline struct rq *this_rq_lock(void)
621         __acquires(rq->lock)
622 {
623         struct rq *rq;
624
625         local_irq_disable();
626         rq = this_rq();
627         spin_lock(&rq->lock);
628
629         return rq;
630 }
631
632 /*
633  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
634  */
635 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
636 {
637         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
638
639         spin_lock(&rq->lock);
640         __update_rq_clock(rq);
641         spin_unlock(&rq->lock);
642         rq->clock_deep_idle_events++;
643 }
644 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
645
646 /*
647  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
648  */
649 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
650 {
651         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
652         u64 now = sched_clock();
653
654         rq->idle_clock += delta_ns;
655         /*
656          * Override the previous timestamp and ignore all
657          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
658          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
659          * rq clock:
660          */
661         spin_lock(&rq->lock);
662         rq->prev_clock_raw = now;
663         rq->clock += delta_ns;
664         spin_unlock(&rq->lock);
665 }
666 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
667
668 /*
669  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
670  *
671  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
672  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
673  * the target CPU.
674  */
675 #ifdef CONFIG_SMP
676
677 #ifndef tsk_is_polling
678 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
679 #endif
680
681 static void resched_task(struct task_struct *p)
682 {
683         int cpu;
684
685         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
686
687         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
688                 return;
689
690         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
691
692         cpu = task_cpu(p);
693         if (cpu == smp_processor_id())
694                 return;
695
696         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
697         smp_mb();
698         if (!tsk_is_polling(p))
699                 smp_send_reschedule(cpu);
700 }
701
702 static void resched_cpu(int cpu)
703 {
704         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
705         unsigned long flags;
706
707         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
708                 return;
709         resched_task(cpu_curr(cpu));
710         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
711 }
712 #else
713 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
714 {
715         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
716         set_tsk_need_resched(p);
717 }
718 #endif
719
720 #if BITS_PER_LONG == 32
721 # define WMULT_CONST    (~0UL)
722 #else
723 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
724 #endif
725
726 #define WMULT_SHIFT     32
727
728 /*
729  * Shift right and round:
730  */
731 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
732
733 static unsigned long
734 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
735                 struct load_weight *lw)
736 {
737         u64 tmp;
738
739         if (unlikely(!lw->inv_weight))
740                 lw->inv_weight = (WMULT_CONST - lw->weight/2) / lw->weight + 1;
741
742         tmp = (u64)delta_exec * weight;
743         /*
744          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
745          */
746         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
747                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
748                         WMULT_SHIFT/2);
749         else
750                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
751
752         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
753 }
754
755 static inline unsigned long
756 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
757 {
758         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
759 }
760
761 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
762 {
763         lw->weight += inc;
764 }
765
766 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
767 {
768         lw->weight -= dec;
769 }
770
771 /*
772  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
773  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
774  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
775  * scheduling class and "nice" value.  For SCHED_NORMAL tasks this is just a
776  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
777  * slice expiry etc.
778  */
779
780 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
781 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
782
783 /*
784  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
785  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
786  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
787  * that remained on nice 0.
788  *
789  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
790  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
791  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
792  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
793  * the relative distance between them is ~25%.)
794  */
795 static const int prio_to_weight[40] = {
796  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
797  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
798  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
799  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
800  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
801  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
802  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
803  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
804 };
805
806 /*
807  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
808  *
809  * In cases where the weight does not change often, we can use the
810  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
811  * into multiplications:
812  */
813 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
814  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
815  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
816  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
817  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
818  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
819  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
820  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
821  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
822 };
823
824 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
825
826 /*
827  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
828  * scheduling classes, without having to expose their internal data
829  * structures to the load-balancing proper:
830  */
831 struct rq_iterator {
832         void *arg;
833         struct task_struct *(*start)(void *);
834         struct task_struct *(*next)(void *);
835 };
836
837 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
838                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
839                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
840                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
841                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
842
843 #include "sched_stats.h"
844 #include "sched_rt.c"
845 #include "sched_fair.c"
846 #include "sched_idletask.c"
847 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
848 # include "sched_debug.c"
849 #endif
850
851 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
852
853 /*
854  * Update delta_exec, delta_fair fields for rq.
855  *
856  * delta_fair clock advances at a rate inversely proportional to
857  * total load (rq->load.weight) on the runqueue, while
858  * delta_exec advances at the same rate as wall-clock (provided
859  * cpu is not idle).
860  *
861  * delta_exec / delta_fair is a measure of the (smoothened) load on this
862  * runqueue over any given interval. This (smoothened) load is used
863  * during load balance.
864  *
865  * This function is called /before/ updating rq->load
866  * and when switching tasks.
867  */
868 static inline void inc_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
869 {
870         update_load_add(&rq->load, p->se.load.weight);
871 }
872
873 static inline void dec_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
874 {
875         update_load_sub(&rq->load, p->se.load.weight);
876 }
877
878 static void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
879 {
880         rq->nr_running++;
881         inc_load(rq, p);
882 }
883
884 static void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
885 {
886         rq->nr_running--;
887         dec_load(rq, p);
888 }
889
890 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
891 {
892         if (task_has_rt_policy(p)) {
893                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
894                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
895                 return;
896         }
897
898         /*
899          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
900          */
901         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
902                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
903                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
904                 return;
905         }
906
907         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
908         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
909 }
910
911 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
912 {
913         sched_info_queued(p);
914         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
915         p->se.on_rq = 1;
916 }
917
918 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
919 {
920         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
921         p->se.on_rq = 0;
922 }
923
924 /*
925  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
926  */
927 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
928 {
929         return p->static_prio;
930 }
931
932 /*
933  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
934  * without taking RT-inheritance into account. Might be
935  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
936  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
937  * estimator recalculates.
938  */
939 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
940 {
941         int prio;
942
943         if (task_has_rt_policy(p))
944                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
945         else
946                 prio = __normal_prio(p);
947         return prio;
948 }
949
950 /*
951  * Calculate the current priority, i.e. the priority
952  * taken into account by the scheduler. This value might
953  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
954  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
955  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
956  */
957 static int effective_prio(struct task_struct *p)
958 {
959         p->normal_prio = normal_prio(p);
960         /*
961          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
962          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
963          * to the normal priority:
964          */
965         if (!rt_prio(p->prio))
966                 return p->normal_prio;
967         return p->prio;
968 }
969
970 /*
971  * activate_task - move a task to the runqueue.
972  */
973 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
974 {
975         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
976                 rq->nr_uninterruptible--;
977
978         enqueue_task(rq, p, wakeup);
979         inc_nr_running(p, rq);
980 }
981
982 /*
983  * activate_idle_task - move idle task to the _front_ of runqueue.
984  */
985 static inline void activate_idle_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
986 {
987         update_rq_clock(rq);
988
989         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
990                 rq->nr_uninterruptible--;
991
992         enqueue_task(rq, p, 0);
993         inc_nr_running(p, rq);
994 }
995
996 /*
997  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
998  */
999 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1000 {
1001         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
1002                 rq->nr_uninterruptible++;
1003
1004         dequeue_task(rq, p, sleep);
1005         dec_nr_running(p, rq);
1006 }
1007
1008 /**
1009  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1010  * @p: the task in question.
1011  */
1012 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1013 {
1014         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1015 }
1016
1017 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1018 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1019 {
1020         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1021 }
1022
1023 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1024 {
1025 #ifdef CONFIG_SMP
1026         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1027 #endif
1028         set_task_cfs_rq(p);
1029 }
1030
1031 #ifdef CONFIG_SMP
1032
1033 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1034 {
1035         int old_cpu = task_cpu(p);
1036         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1037         u64 clock_offset;
1038
1039         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1040
1041 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1042         if (p->se.wait_start)
1043                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1044         if (p->se.sleep_start)
1045                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1046         if (p->se.block_start)
1047                 p->se.block_start -= clock_offset;
1048 #endif
1049         if (likely(new_rq->cfs.min_vruntime))
1050                 p->se.vruntime -= old_rq->cfs.min_vruntime -
1051                                                 new_rq->cfs.min_vruntime;
1052
1053         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1054 }
1055
1056 struct migration_req {
1057         struct list_head list;
1058
1059         struct task_struct *task;
1060         int dest_cpu;
1061
1062         struct completion done;
1063 };
1064
1065 /*
1066  * The task's runqueue lock must be held.
1067  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1068  */
1069 static int
1070 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1071 {
1072         struct rq *rq = task_rq(p);
1073
1074         /*
1075          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1076          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1077          */
1078         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1079                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1080                 return 0;
1081         }
1082
1083         init_completion(&req->done);
1084         req->task = p;
1085         req->dest_cpu = dest_cpu;
1086         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1087
1088         return 1;
1089 }
1090
1091 /*
1092  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1093  *
1094  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1095  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1096  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1097  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1098  * waiting to become inactive.
1099  */
1100 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1101 {
1102         unsigned long flags;
1103         int running, on_rq;
1104         struct rq *rq;
1105
1106 repeat:
1107         /*
1108          * We do the initial early heuristics without holding
1109          * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1110          * the runqueue lock when things look like they will
1111          * work out!
1112          */
1113         rq = task_rq(p);
1114
1115         /*
1116          * If the task is actively running on another CPU
1117          * still, just relax and busy-wait without holding
1118          * any locks.
1119          *
1120          * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1121          * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1122          * But we don't care, since "task_running()" will
1123          * return false if the runqueue has changed and p
1124          * is actually now running somewhere else!
1125          */
1126         while (task_running(rq, p))
1127                 cpu_relax();
1128
1129         /*
1130          * Ok, time to look more closely! We need the rq
1131          * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1132          * just go back and repeat.
1133          */
1134         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1135         running = task_running(rq, p);
1136         on_rq = p->se.on_rq;
1137         task_rq_unlock(rq, &flags);
1138
1139         /*
1140          * Was it really running after all now that we
1141          * checked with the proper locks actually held?
1142          *
1143          * Oops. Go back and try again..
1144          */
1145         if (unlikely(running)) {
1146                 cpu_relax();
1147                 goto repeat;
1148         }
1149
1150         /*
1151          * It's not enough that it's not actively running,
1152          * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1153          * preempted!
1154          *
1155          * So if it wa still runnable (but just not actively
1156          * running right now), it's preempted, and we should
1157          * yield - it could be a while.
1158          */
1159         if (unlikely(on_rq)) {
1160                 yield();
1161                 goto repeat;
1162         }
1163
1164         /*
1165          * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1166          * runnable, which means that it will never become
1167          * running in the future either. We're all done!
1168          */
1169 }
1170
1171 /***
1172  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1173  * @p: the to-be-kicked thread
1174  *
1175  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1176  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1177  *
1178  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1179  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1180  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1181  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1182  * achieved as well.
1183  */
1184 void kick_process(struct task_struct *p)
1185 {
1186         int cpu;
1187
1188         preempt_disable();
1189         cpu = task_cpu(p);
1190         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1191                 smp_send_reschedule(cpu);
1192         preempt_enable();
1193 }
1194
1195 /*
1196  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1197  * according to the scheduling class and "nice" value.
1198  *
1199  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1200  * balance conservatively.
1201  */
1202 static inline unsigned long source_load(int cpu, int type)
1203 {
1204         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1205         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1206
1207         if (type == 0)
1208                 return total;
1209
1210         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1211 }
1212
1213 /*
1214  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1215  * according to the scheduling class and "nice" value.
1216  */
1217 static inline unsigned long target_load(int cpu, int type)
1218 {
1219         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1220         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1221
1222         if (type == 0)
1223                 return total;
1224
1225         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1226 }
1227
1228 /*
1229  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1230  */
1231 static inline unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1232 {
1233         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1234         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1235         unsigned long n = rq->nr_running;
1236
1237         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1238 }
1239
1240 /*
1241  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1242  * domain.
1243  */
1244 static struct sched_group *
1245 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1246 {
1247         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1248         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1249         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1250         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1251
1252         do {
1253                 unsigned long load, avg_load;
1254                 int local_group;
1255                 int i;
1256
1257                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1258                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1259                         goto nextgroup;
1260
1261                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1262
1263                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1264                 avg_load = 0;
1265
1266                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1267                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1268                         if (local_group)
1269                                 load = source_load(i, load_idx);
1270                         else
1271                                 load = target_load(i, load_idx);
1272
1273                         avg_load += load;
1274                 }
1275
1276                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1277                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1278                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1279
1280                 if (local_group) {
1281                         this_load = avg_load;
1282                         this = group;
1283                 } else if (avg_load < min_load) {
1284                         min_load = avg_load;
1285                         idlest = group;
1286                 }
1287 nextgroup:
1288                 group = group->next;
1289         } while (group != sd->groups);
1290
1291         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1292                 return NULL;
1293         return idlest;
1294 }
1295
1296 /*
1297  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1298  */
1299 static int
1300 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1301 {
1302         cpumask_t tmp;
1303         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1304         int idlest = -1;
1305         int i;
1306
1307         /* Traverse only the allowed CPUs */
1308         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1309
1310         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1311                 load = weighted_cpuload(i);
1312
1313                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1314                         min_load = load;
1315                         idlest = i;
1316                 }
1317         }
1318
1319         return idlest;
1320 }
1321
1322 /*
1323  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1324  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1325  * SD_BALANCE_EXEC.
1326  *
1327  * Balance, ie. select the least loaded group.
1328  *
1329  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1330  *
1331  * preempt must be disabled.
1332  */
1333 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1334 {
1335         struct task_struct *t = current;
1336         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1337
1338         for_each_domain(cpu, tmp) {
1339                 /*
1340                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1341                  */
1342                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1343                         break;
1344                 if (tmp->flags & flag)
1345                         sd = tmp;
1346         }
1347
1348         while (sd) {
1349                 cpumask_t span;
1350                 struct sched_group *group;
1351                 int new_cpu, weight;
1352
1353                 if (!(sd->flags & flag)) {
1354                         sd = sd->child;
1355                         continue;
1356                 }
1357
1358                 span = sd->span;
1359                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1360                 if (!group) {
1361                         sd = sd->child;
1362                         continue;
1363                 }
1364
1365                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1366                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1367                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1368                         sd = sd->child;
1369                         continue;
1370                 }
1371
1372                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1373                 cpu = new_cpu;
1374                 sd = NULL;
1375                 weight = cpus_weight(span);
1376                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1377                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1378                                 break;
1379                         if (tmp->flags & flag)
1380                                 sd = tmp;
1381                 }
1382                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1383         }
1384
1385         return cpu;
1386 }
1387
1388 #endif /* CONFIG_SMP */
1389
1390 /*
1391  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1392  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1393  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1394  * so we always favor a closer, idle cpu.
1395  *
1396  * Returns the CPU we should wake onto.
1397  */
1398 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1399 static int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1400 {
1401         cpumask_t tmp;
1402         struct sched_domain *sd;
1403         int i;
1404
1405         /*
1406          * If it is idle, then it is the best cpu to run this task.
1407          *
1408          * This cpu is also the best, if it has more than one task already.
1409          * Siblings must be also busy(in most cases) as they didn't already
1410          * pickup the extra load from this cpu and hence we need not check
1411          * sibling runqueue info. This will avoid the checks and cache miss
1412          * penalities associated with that.
1413          */
1414         if (idle_cpu(cpu) || cpu_rq(cpu)->nr_running > 1)
1415                 return cpu;
1416
1417         for_each_domain(cpu, sd) {
1418                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
1419                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
1420                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1421                                 if (idle_cpu(i))
1422                                         return i;
1423                         }
1424                 } else {
1425                         break;
1426                 }
1427         }
1428         return cpu;
1429 }
1430 #else
1431 static inline int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1432 {
1433         return cpu;
1434 }
1435 #endif
1436
1437 /***
1438  * try_to_wake_up - wake up a thread
1439  * @p: the to-be-woken-up thread
1440  * @state: the mask of task states that can be woken
1441  * @sync: do a synchronous wakeup?
1442  *
1443  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1444  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1445  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1446  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1447  * runnable without the overhead of this.
1448  *
1449  * returns failure only if the task is already active.
1450  */
1451 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1452 {
1453         int cpu, this_cpu, success = 0;
1454         unsigned long flags;
1455         long old_state;
1456         struct rq *rq;
1457 #ifdef CONFIG_SMP
1458         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1459         unsigned long load, this_load;
1460         int new_cpu;
1461 #endif
1462
1463         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1464         old_state = p->state;
1465         if (!(old_state & state))
1466                 goto out;
1467
1468         if (p->se.on_rq)
1469                 goto out_running;
1470
1471         cpu = task_cpu(p);
1472         this_cpu = smp_processor_id();
1473
1474 #ifdef CONFIG_SMP
1475         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1476                 goto out_activate;
1477
1478         new_cpu = cpu;
1479
1480         schedstat_inc(rq, ttwu_cnt);
1481         if (cpu == this_cpu) {
1482                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1483                 goto out_set_cpu;
1484         }
1485
1486         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1487                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1488                         schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1489                         this_sd = sd;
1490                         break;
1491                 }
1492         }
1493
1494         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
1495                 goto out_set_cpu;
1496
1497         /*
1498          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1499          */
1500         if (this_sd) {
1501                 int idx = this_sd->wake_idx;
1502                 unsigned int imbalance;
1503
1504                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1505
1506                 load = source_load(cpu, idx);
1507                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
1508
1509                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
1510
1511                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1512                         unsigned long tl = this_load;
1513                         unsigned long tl_per_task;
1514
1515                         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1516
1517                         /*
1518                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1519                          * effect of the currently running task from the load
1520                          * of the current CPU:
1521                          */
1522                         if (sync)
1523                                 tl -= current->se.load.weight;
1524
1525                         if ((tl <= load &&
1526                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1527                                100*(tl + p->se.load.weight) <= imbalance*load) {
1528                                 /*
1529                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1530                                  * p is cache cold in this domain, and
1531                                  * there is no bad imbalance.
1532                                  */
1533                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1534                                 goto out_set_cpu;
1535                         }
1536                 }
1537
1538                 /*
1539                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1540                  * limit is reached.
1541                  */
1542                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1543                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1544                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1545                                 goto out_set_cpu;
1546                         }
1547                 }
1548         }
1549
1550         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1551 out_set_cpu:
1552         new_cpu = wake_idle(new_cpu, p);
1553         if (new_cpu != cpu) {
1554                 set_task_cpu(p, new_cpu);
1555                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1556                 /* might preempt at this point */
1557                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1558                 old_state = p->state;
1559                 if (!(old_state & state))
1560                         goto out;
1561                 if (p->se.on_rq)
1562                         goto out_running;
1563
1564                 this_cpu = smp_processor_id();
1565                 cpu = task_cpu(p);
1566         }
1567
1568 out_activate:
1569 #endif /* CONFIG_SMP */
1570         update_rq_clock(rq);
1571         activate_task(rq, p, 1);
1572         /*
1573          * Sync wakeups (i.e. those types of wakeups where the waker
1574          * has indicated that it will leave the CPU in short order)
1575          * don't trigger a preemption, if the woken up task will run on
1576          * this cpu. (in this case the 'I will reschedule' promise of
1577          * the waker guarantees that the freshly woken up task is going
1578          * to be considered on this CPU.)
1579          */
1580         if (!sync || cpu != this_cpu)
1581                 check_preempt_curr(rq, p);
1582         success = 1;
1583
1584 out_running:
1585         p->state = TASK_RUNNING;
1586 out:
1587         task_rq_unlock(rq, &flags);
1588
1589         return success;
1590 }
1591
1592 int fastcall wake_up_process(struct task_struct *p)
1593 {
1594         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1595                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1596 }
1597 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1598
1599 int fastcall wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1600 {
1601         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1602 }
1603
1604 /*
1605  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1606  * p is forked by current.
1607  *
1608  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1609  */
1610 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1611 {
1612         p->se.exec_start                = 0;
1613         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1614         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1615
1616 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1617         p->se.wait_start                = 0;
1618         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
1619         p->se.sleep_start               = 0;
1620         p->se.block_start               = 0;
1621         p->se.sleep_max                 = 0;
1622         p->se.block_max                 = 0;
1623         p->se.exec_max                  = 0;
1624         p->se.slice_max                 = 0;
1625         p->se.wait_max                  = 0;
1626 #endif
1627
1628         INIT_LIST_HEAD(&p->run_list);
1629         p->se.on_rq = 0;
1630
1631 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1632         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1633 #endif
1634
1635         /*
1636          * We mark the process as running here, but have not actually
1637          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1638          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1639          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1640          */
1641         p->state = TASK_RUNNING;
1642 }
1643
1644 /*
1645  * fork()/clone()-time setup:
1646  */
1647 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1648 {
1649         int cpu = get_cpu();
1650
1651         __sched_fork(p);
1652
1653 #ifdef CONFIG_SMP
1654         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1655 #endif
1656         __set_task_cpu(p, cpu);
1657
1658         /*
1659          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1660          */
1661         p->prio = current->normal_prio;
1662
1663 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1664         if (likely(sched_info_on()))
1665                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1666 #endif
1667 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1668         p->oncpu = 0;
1669 #endif
1670 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1671         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1672         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1673 #endif
1674         put_cpu();
1675 }
1676
1677 /*
1678  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1679  *
1680  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1681  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1682  * on the runqueue and wakes it.
1683  */
1684 void fastcall wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1685 {
1686         unsigned long flags;
1687         struct rq *rq;
1688         int this_cpu;
1689
1690         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1691         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1692         this_cpu = smp_processor_id(); /* parent's CPU */
1693         update_rq_clock(rq);
1694
1695         p->prio = effective_prio(p);
1696
1697         if (rt_prio(p->prio))
1698                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1699         else
1700                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1701
1702         if (task_cpu(p) != this_cpu || !p->sched_class->task_new ||
1703                                                         !current->se.on_rq) {
1704                 activate_task(rq, p, 0);
1705         } else {
1706                 /*
1707                  * Let the scheduling class do new task startup
1708                  * management (if any):
1709                  */
1710                 p->sched_class->task_new(rq, p);
1711                 inc_nr_running(p, rq);
1712         }
1713         check_preempt_curr(rq, p);
1714         task_rq_unlock(rq, &flags);
1715 }
1716
1717 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1718
1719 /**
1720  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
1721  * @notifier: notifier struct to register
1722  */
1723 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1724 {
1725         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1726 }
1727 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1728
1729 /**
1730  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1731  * @notifier: notifier struct to unregister
1732  *
1733  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1734  */
1735 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1736 {
1737         hlist_del(&notifier->link);
1738 }
1739 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1740
1741 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1742 {
1743         struct preempt_notifier *notifier;
1744         struct hlist_node *node;
1745
1746         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1747                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1748 }
1749
1750 static void
1751 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1752                                  struct task_struct *next)
1753 {
1754         struct preempt_notifier *notifier;
1755         struct hlist_node *node;
1756
1757         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1758                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1759 }
1760
1761 #else
1762
1763 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1764 {
1765 }
1766
1767 static void
1768 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1769                                  struct task_struct *next)
1770 {
1771 }
1772
1773 #endif
1774
1775 /**
1776  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1777  * @rq: the runqueue preparing to switch
1778  * @prev: the current task that is being switched out
1779  * @next: the task we are going to switch to.
1780  *
1781  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1782  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1783  * switch.
1784  *
1785  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1786  * hooks.
1787  */
1788 static inline void
1789 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1790                     struct task_struct *next)
1791 {
1792         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1793         prepare_lock_switch(rq, next);
1794         prepare_arch_switch(next);
1795 }
1796
1797 /**
1798  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1799  * @rq: runqueue associated with task-switch
1800  * @prev: the thread we just switched away from.
1801  *
1802  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1803  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1804  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1805  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1806  *
1807  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1808  * so, we finish that here outside of the runqueue lock.  (Doing it
1809  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1810  * details.)
1811  */
1812 static inline void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1813         __releases(rq->lock)
1814 {
1815         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1816         long prev_state;
1817
1818         rq->prev_mm = NULL;
1819
1820         /*
1821          * A task struct has one reference for the use as "current".
1822          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1823          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1824          * the scheduled task must drop that reference.
1825          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1826          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1827          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1828          * be dropped twice.
1829          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1830          */
1831         prev_state = prev->state;
1832         finish_arch_switch(prev);
1833         finish_lock_switch(rq, prev);
1834         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1835         if (mm)
1836                 mmdrop(mm);
1837         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1838                 /*
1839                  * Remove function-return probe instances associated with this
1840                  * task and put them back on the free list.
1841                  */
1842                 kprobe_flush_task(prev);
1843                 put_task_struct(prev);
1844         }
1845 }
1846
1847 /**
1848  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1849  * @prev: the thread we just switched away from.
1850  */
1851 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1852         __releases(rq->lock)
1853 {
1854         struct rq *rq = this_rq();
1855
1856         finish_task_switch(rq, prev);
1857 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1858         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1859         preempt_enable();
1860 #endif
1861         if (current->set_child_tid)
1862                 put_user(current->pid, current->set_child_tid);
1863 }
1864
1865 /*
1866  * context_switch - switch to the new MM and the new
1867  * thread's register state.
1868  */
1869 static inline void
1870 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1871                struct task_struct *next)
1872 {
1873         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1874
1875         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1876         mm = next->mm;
1877         oldmm = prev->active_mm;
1878         /*
1879          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1880          * combine the page table reload and the switch backend into
1881          * one hypercall.
1882          */
1883         arch_enter_lazy_cpu_mode();
1884
1885         if (unlikely(!mm)) {
1886                 next->active_mm = oldmm;
1887                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1888                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1889         } else
1890                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1891
1892         if (unlikely(!prev->mm)) {
1893                 prev->active_mm = NULL;
1894                 rq->prev_mm = oldmm;
1895         }
1896         /*
1897          * Since the runqueue lock will be released by the next
1898          * task (which is an invalid locking op but in the case
1899          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1900          * do an early lockdep release here:
1901          */
1902 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1903         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1904 #endif
1905
1906         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1907         switch_to(prev, next, prev);
1908
1909         barrier();
1910         /*
1911          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
1912          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
1913          * frame will be invalid.
1914          */
1915         finish_task_switch(this_rq(), prev);
1916 }
1917
1918 /*
1919  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1920  *
1921  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1922  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1923  * number of context switches performed since bootup.
1924  */
1925 unsigned long nr_running(void)
1926 {
1927         unsigned long i, sum = 0;
1928
1929         for_each_online_cpu(i)
1930                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1931
1932         return sum;
1933 }
1934
1935 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1936 {
1937         unsigned long i, sum = 0;
1938
1939         for_each_possible_cpu(i)
1940                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1941
1942         /*
1943          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1944          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1945          */
1946         if (unlikely((long)sum < 0))
1947                 sum = 0;
1948
1949         return sum;
1950 }
1951
1952 unsigned long long nr_context_switches(void)
1953 {
1954         int i;
1955         unsigned long long sum = 0;
1956
1957         for_each_possible_cpu(i)
1958                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1959
1960         return sum;
1961 }
1962
1963 unsigned long nr_iowait(void)
1964 {
1965         unsigned long i, sum = 0;
1966
1967         for_each_possible_cpu(i)
1968                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1969
1970         return sum;
1971 }
1972
1973 unsigned long nr_active(void)
1974 {
1975         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
1976
1977         for_each_online_cpu(i) {
1978                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
1979                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1980         }
1981
1982         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
1983                 uninterruptible = 0;
1984
1985         return running + uninterruptible;
1986 }
1987
1988 /*
1989  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
1990  * scheduler tick (TICK_NSEC).
1991  */
1992 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
1993 {
1994         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
1995         int i, scale;
1996
1997         this_rq->nr_load_updates++;
1998
1999         /* Update our load: */
2000         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2001                 unsigned long old_load, new_load;
2002
2003                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2004
2005                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2006                 new_load = this_load;
2007                 /*
2008                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2009                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2010                  * example.
2011                  */
2012                 if (new_load > old_load)
2013                         new_load += scale-1;
2014                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2015         }
2016 }
2017
2018 #ifdef CONFIG_SMP
2019
2020 /*
2021  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2022  *
2023  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2024  * you need to do so manually before calling.
2025  */
2026 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2027         __acquires(rq1->lock)
2028         __acquires(rq2->lock)
2029 {
2030         BUG_ON(!irqs_disabled());
2031         if (rq1 == rq2) {
2032                 spin_lock(&rq1->lock);
2033                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2034         } else {
2035                 if (rq1 < rq2) {
2036                         spin_lock(&rq1->lock);
2037                         spin_lock(&rq2->lock);
2038                 } else {
2039                         spin_lock(&rq2->lock);
2040                         spin_lock(&rq1->lock);
2041                 }
2042         }
2043         update_rq_clock(rq1);
2044         update_rq_clock(rq2);
2045 }
2046
2047 /*
2048  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2049  *
2050  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2051  * you need to do so manually after calling.
2052  */
2053 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2054         __releases(rq1->lock)
2055         __releases(rq2->lock)
2056 {
2057         spin_unlock(&rq1->lock);
2058         if (rq1 != rq2)
2059                 spin_unlock(&rq2->lock);
2060         else
2061                 __release(rq2->lock);
2062 }
2063
2064 /*
2065  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2066  */
2067 static void double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2068         __releases(this_rq->lock)
2069         __acquires(busiest->lock)
2070         __acquires(this_rq->lock)
2071 {
2072         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2073                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2074                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2075                 BUG_ON(1);
2076         }
2077         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2078                 if (busiest < this_rq) {
2079                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2080                         spin_lock(&busiest->lock);
2081                         spin_lock(&this_rq->lock);
2082                 } else
2083                         spin_lock(&busiest->lock);
2084         }
2085 }
2086
2087 /*
2088  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2089  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2090  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu.  Then
2091  * the cpu_allowed mask is restored.
2092  */
2093 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2094 {
2095         struct migration_req req;
2096         unsigned long flags;
2097         struct rq *rq;
2098
2099         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2100         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2101             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2102                 goto out;
2103
2104         /* force the process onto the specified CPU */
2105         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2106                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2107                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2108
2109                 get_task_struct(mt);
2110                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2111                 wake_up_process(mt);
2112                 put_task_struct(mt);
2113                 wait_for_completion(&req.done);
2114
2115                 return;
2116         }
2117 out:
2118         task_rq_unlock(rq, &flags);
2119 }
2120
2121 /*
2122  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2123  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2124  */
2125 void sched_exec(void)
2126 {
2127         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2128         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2129         put_cpu();
2130         if (new_cpu != this_cpu)
2131                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2132 }
2133
2134 /*
2135  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2136  * Both runqueues must be locked.
2137  */
2138 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2139                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2140 {
2141         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2142         set_task_cpu(p, this_cpu);
2143         activate_task(this_rq, p, 0);
2144         /*
2145          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2146          * to be always true for them.
2147          */
2148         check_preempt_curr(this_rq, p);
2149 }
2150
2151 /*
2152  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2153  */
2154 static
2155 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2156                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2157                      int *all_pinned)
2158 {
2159         /*
2160          * We do not migrate tasks that are:
2161          * 1) running (obviously), or
2162          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2163          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2164          */
2165         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed))
2166                 return 0;
2167         *all_pinned = 0;
2168
2169         if (task_running(rq, p))
2170                 return 0;
2171
2172         return 1;
2173 }
2174
2175 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2176                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
2177                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2178                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
2179                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2180 {
2181         int pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2182         struct task_struct *p;
2183         long rem_load_move = max_load_move;
2184
2185         if (max_nr_move == 0 || max_load_move == 0)
2186                 goto out;
2187
2188         pinned = 1;
2189
2190         /*
2191          * Start the load-balancing iterator:
2192          */
2193         p = iterator->start(iterator->arg);
2194 next:
2195         if (!p)
2196                 goto out;
2197         /*
2198          * To help distribute high priority tasks accross CPUs we don't
2199          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2200          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2201          */
2202         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2203                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2204         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2205             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2206                 p = iterator->next(iterator->arg);
2207                 goto next;
2208         }
2209
2210         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2211         pulled++;
2212         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2213
2214         /*
2215          * We only want to steal up to the prescribed number of tasks
2216          * and the prescribed amount of weighted load.
2217          */
2218         if (pulled < max_nr_move && rem_load_move > 0) {
2219                 if (p->prio < *this_best_prio)
2220                         *this_best_prio = p->prio;
2221                 p = iterator->next(iterator->arg);
2222                 goto next;
2223         }
2224 out:
2225         /*
2226          * Right now, this is the only place pull_task() is called,
2227          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2228          * inside pull_task().
2229          */
2230         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2231
2232         if (all_pinned)
2233                 *all_pinned = pinned;
2234         *load_moved = max_load_move - rem_load_move;
2235         return pulled;
2236 }
2237
2238 /*
2239  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2240  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2241  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2242  *
2243  * Called with both runqueues locked.
2244  */
2245 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2246                       unsigned long max_load_move,
2247                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2248                       int *all_pinned)
2249 {
2250         struct sched_class *class = sched_class_highest;
2251         unsigned long total_load_moved = 0;
2252         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2253
2254         do {
2255                 total_load_moved +=
2256                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2257                                 ULONG_MAX, max_load_move - total_load_moved,
2258                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2259                 class = class->next;
2260         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2261
2262         return total_load_moved > 0;
2263 }
2264
2265 /*
2266  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2267  * part of active balancing operations within "domain".
2268  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2269  *
2270  * Called with both runqueues locked.
2271  */
2272 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2273                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2274 {
2275         struct sched_class *class;
2276         int this_best_prio = MAX_PRIO;
2277
2278         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2279                 if (class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2280                                         1, ULONG_MAX, sd, idle, NULL,
2281                                         &this_best_prio))
2282                         return 1;
2283
2284         return 0;
2285 }
2286
2287 /*
2288  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2289  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2290  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2291  */
2292 static struct sched_group *
2293 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2294                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2295                    int *sd_idle, cpumask_t *cpus, int *balance)
2296 {
2297         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2298         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2299         unsigned long max_pull;
2300         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2301         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2302         int load_idx;
2303 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2304         int power_savings_balance = 1;
2305         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2306         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2307         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2308 #endif
2309
2310         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2311         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2312         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2313         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2314                 load_idx = sd->busy_idx;
2315         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2316                 load_idx = sd->newidle_idx;
2317         else
2318                 load_idx = sd->idle_idx;
2319
2320         do {
2321                 unsigned long load, group_capacity;
2322                 int local_group;
2323                 int i;
2324                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2325                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2326
2327                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2328
2329                 if (local_group)
2330                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2331
2332                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2333                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2334
2335                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2336                         struct rq *rq;
2337
2338                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2339                                 continue;
2340
2341                         rq = cpu_rq(i);
2342
2343                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2344                                 *sd_idle = 0;
2345
2346                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2347                         if (local_group) {
2348                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2349                                         first_idle_cpu = 1;
2350                                         balance_cpu = i;
2351                                 }
2352
2353                                 load = target_load(i, load_idx);
2354                         } else
2355                                 load = source_load(i, load_idx);
2356
2357                         avg_load += load;
2358                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2359                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2360                 }
2361
2362                 /*
2363                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2364                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2365                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2366                  * to do the newly idle load balance.
2367                  */
2368                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2369                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2370                         *balance = 0;
2371                         goto ret;
2372                 }
2373
2374                 total_load += avg_load;
2375                 total_pwr += group->__cpu_power;
2376
2377                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2378                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2379                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2380
2381                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2382
2383                 if (local_group) {
2384                         this_load = avg_load;
2385                         this = group;
2386                         this_nr_running = sum_nr_running;
2387                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2388                 } else if (avg_load > max_load &&
2389                            sum_nr_running > group_capacity) {
2390                         max_load = avg_load;
2391                         busiest = group;
2392                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2393                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2394                 }
2395
2396 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2397                 /*
2398                  * Busy processors will not participate in power savings
2399                  * balance.
2400                  */
2401                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2402                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2403                         goto group_next;
2404
2405                 /*
2406                  * If the local group is idle or completely loaded
2407                  * no need to do power savings balance at this domain
2408                  */
2409                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2410                                     !this_nr_running))
2411                         power_savings_balance = 0;
2412
2413                 /*
2414                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2415                  * don't include that group in power savings calculations
2416                  */
2417                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2418                     || !sum_nr_running)
2419                         goto group_next;
2420
2421                 /*
2422                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2423                  * This is the group from where we need to pick up the load
2424                  * for saving power
2425                  */
2426                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2427                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2428                      first_cpu(group->cpumask) <
2429                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2430                         group_min = group;
2431                         min_nr_running = sum_nr_running;
2432                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2433                                                 sum_nr_running;
2434                 }
2435
2436                 /*
2437                  * Calculate the group which is almost near its
2438                  * capacity but still has some space to pick up some load
2439                  * from other group and save more power
2440                  */
2441                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2442                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2443                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2444                              first_cpu(group->cpumask) >
2445                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2446                                 group_leader = group;
2447                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2448                         }
2449                 }
2450 group_next:
2451 #endif
2452                 group = group->next;
2453         } while (group != sd->groups);
2454
2455         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2456                 goto out_balanced;
2457
2458         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2459
2460         if (this_load >= avg_load ||
2461                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2462                 goto out_balanced;
2463
2464         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2465         /*
2466          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2467          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2468          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2469          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2470          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2471          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2472          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2473          * by pulling tasks to us.  Be careful of negative numbers as they'll
2474          * appear as very large values with unsigned longs.
2475          */
2476         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2477                 goto out_balanced;
2478
2479         /*
2480          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2481          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2482          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2483          */
2484         if (max_load < avg_load) {
2485                 *imbalance = 0;
2486                 goto small_imbalance;
2487         }
2488
2489         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2490         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2491
2492         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2493         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2494                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2495                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2496
2497         /*
2498          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2499          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2500          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2501          * moved
2502          */
2503         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2504                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2505                 unsigned int imbn;
2506
2507 small_imbalance:
2508                 pwr_move = pwr_now = 0;
2509                 imbn = 2;
2510                 if (this_nr_running) {
2511                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2512                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2513                                 imbn = 1;
2514                 } else
2515                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2516
2517                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
2518                                         busiest_load_per_task * imbn) {
2519                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2520                         return busiest;
2521                 }
2522
2523                 /*
2524                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2525                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2526                  * moving them.
2527                  */
2528
2529                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2530                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2531                 pwr_now += this->__cpu_power *
2532                                 min(this_load_per_task, this_load);
2533                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2534
2535                 /* Amount of load we'd subtract */
2536                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2537                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2538                 if (max_load > tmp)
2539                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2540                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2541
2542                 /* Amount of load we'd add */
2543                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2544                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2545                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2546                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2547                 else
2548                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2549                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2550                 pwr_move += this->__cpu_power *
2551                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2552                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2553
2554                 /* Move if we gain throughput */
2555                 if (pwr_move > pwr_now)
2556                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2557         }
2558
2559         return busiest;
2560
2561 out_balanced:
2562 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2563         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2564                 goto ret;
2565
2566         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2567                 *imbalance = min_load_per_task;
2568                 return group_min;
2569         }
2570 #endif
2571 ret:
2572         *imbalance = 0;
2573         return NULL;
2574 }
2575
2576 /*
2577  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2578  */
2579 static struct rq *
2580 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
2581                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2582 {
2583         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2584         unsigned long max_load = 0;
2585         int i;
2586
2587         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2588                 unsigned long wl;
2589
2590                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2591                         continue;
2592
2593                 rq = cpu_rq(i);
2594                 wl = weighted_cpuload(i);
2595
2596                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
2597                         continue;
2598
2599                 if (wl > max_load) {
2600                         max_load = wl;
2601                         busiest = rq;
2602                 }
2603         }
2604
2605         return busiest;
2606 }
2607
2608 /*
2609  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2610  * so long as it is large enough.
2611  */
2612 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2613
2614 /*
2615  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2616  * tasks if there is an imbalance.
2617  */
2618 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2619                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2620                         int *balance)
2621 {
2622         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2623         struct sched_group *group;
2624         unsigned long imbalance;
2625         struct rq *busiest;
2626         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2627         unsigned long flags;
2628
2629         /*
2630          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2631          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2632          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
2633          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2634          */
2635         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2636             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2637                 sd_idle = 1;
2638
2639         schedstat_inc(sd, lb_cnt[idle]);
2640
2641 redo:
2642         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
2643                                    &cpus, balance);
2644
2645         if (*balance == 0)
2646                 goto out_balanced;
2647
2648         if (!group) {
2649                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2650                 goto out_balanced;
2651         }
2652
2653         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
2654         if (!busiest) {
2655                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2656                 goto out_balanced;
2657         }
2658
2659         BUG_ON(busiest == this_rq);
2660
2661         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2662
2663         ld_moved = 0;
2664         if (busiest->nr_running > 1) {
2665                 /*
2666                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2667                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2668                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
2669                  * correctly treated as an imbalance.
2670                  */
2671                 local_irq_save(flags);
2672                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2673                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2674                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2675                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2676                 local_irq_restore(flags);
2677
2678                 /*
2679                  * some other cpu did the load balance for us.
2680                  */
2681                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
2682                         resched_cpu(this_cpu);
2683
2684                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2685                 if (unlikely(all_pinned)) {
2686                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2687                         if (!cpus_empty(cpus))
2688                                 goto redo;
2689                         goto out_balanced;
2690                 }
2691         }
2692
2693         if (!ld_moved) {
2694                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2695                 sd->nr_balance_failed++;
2696
2697                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
2698
2699                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
2700
2701                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2702                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2703                          */
2704                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
2705                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2706                                 all_pinned = 1;
2707                                 goto out_one_pinned;
2708                         }
2709
2710                         if (!busiest->active_balance) {
2711                                 busiest->active_balance = 1;
2712                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2713                                 active_balance = 1;
2714                         }
2715                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2716                         if (active_balance)
2717                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2718
2719                         /*
2720                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2721                          * counter.
2722                          */
2723                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2724                 }
2725         } else
2726                 sd->nr_balance_failed = 0;
2727
2728         if (likely(!active_balance)) {
2729                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2730                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2731         } else {
2732                 /*
2733                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2734                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2735                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2736                  * move_tasks).
2737                  */
2738                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2739                         sd->balance_interval *= 2;
2740         }
2741
2742         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2743             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2744                 return -1;
2745         return ld_moved;
2746
2747 out_balanced:
2748         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
2749
2750         sd->nr_balance_failed = 0;
2751
2752 out_one_pinned:
2753         /* tune up the balancing interval */
2754         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
2755                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
2756                 sd->balance_interval *= 2;
2757
2758         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2759             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2760                 return -1;
2761         return 0;
2762 }
2763
2764 /*
2765  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2766  * tasks if there is an imbalance.
2767  *
2768  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
2769  * this_rq is locked.
2770  */
2771 static int
2772 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
2773 {
2774         struct sched_group *group;
2775         struct rq *busiest = NULL;
2776         unsigned long imbalance;
2777         int ld_moved = 0;
2778         int sd_idle = 0;
2779         int all_pinned = 0;
2780         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2781
2782         /*
2783          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2784          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2785          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2786          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2787          */
2788         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2789             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2790                 sd_idle = 1;
2791
2792         schedstat_inc(sd, lb_cnt[CPU_NEWLY_IDLE]);
2793 redo:
2794         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
2795                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
2796         if (!group) {
2797                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
2798                 goto out_balanced;
2799         }
2800
2801         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance,
2802                                 &cpus);
2803         if (!busiest) {
2804                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
2805                 goto out_balanced;
2806         }
2807
2808         BUG_ON(busiest == this_rq);
2809
2810         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
2811
2812         ld_moved = 0;
2813         if (busiest->nr_running > 1) {
2814                 /* Attempt to move tasks */
2815                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
2816                 /* this_rq->clock is already updated */
2817                 update_rq_clock(busiest);
2818                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2819                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
2820                                         &all_pinned);
2821                 spin_unlock(&busiest->lock);
2822
2823                 if (unlikely(all_pinned)) {
2824                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2825                         if (!cpus_empty(cpus))
2826                                 goto redo;
2827                 }
2828         }
2829
2830         if (!ld_moved) {
2831                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
2832                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2833                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2834                         return -1;
2835         } else
2836                 sd->nr_balance_failed = 0;
2837
2838         return ld_moved;
2839
2840 out_balanced:
2841         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
2842         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2843             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2844                 return -1;
2845         sd->nr_balance_failed = 0;
2846
2847         return 0;
2848 }
2849
2850 /*
2851  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
2852  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
2853  */
2854 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
2855 {
2856         struct sched_domain *sd;
2857         int pulled_task = -1;
2858         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
2859
2860         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2861                 unsigned long interval;
2862
2863                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2864                         continue;
2865
2866                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
2867                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
2868                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
2869                                                                 this_rq, sd);
2870
2871                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
2872                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
2873                         next_balance = sd->last_balance + interval;
2874                 if (pulled_task)
2875                         break;
2876         }
2877         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
2878                 /*
2879                  * We are going idle. next_balance may be set based on
2880                  * a busy processor. So reset next_balance.
2881                  */
2882                 this_rq->next_balance = next_balance;
2883         }
2884 }
2885
2886 /*
2887  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
2888  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
2889  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
2890  * logical imbalances.
2891  *
2892  * Called with busiest_rq locked.
2893  */
2894 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
2895 {
2896         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
2897         struct sched_domain *sd;
2898         struct rq *target_rq;
2899
2900         /* Is there any task to move? */
2901         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
2902                 return;
2903
2904         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
2905
2906         /*
2907          * This condition is "impossible", if it occurs
2908          * we need to fix it.  Originally reported by
2909          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
2910          */
2911         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
2912
2913         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
2914         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
2915         update_rq_clock(busiest_rq);
2916         update_rq_clock(target_rq);
2917
2918         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
2919         for_each_domain(target_cpu, sd) {
2920                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
2921                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
2922                                 break;
2923         }
2924
2925         if (likely(sd)) {
2926                 schedstat_inc(sd, alb_cnt);
2927
2928                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
2929                                   sd, CPU_IDLE))
2930                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
2931                 else
2932                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
2933         }
2934         spin_unlock(&target_rq->lock);
2935 }
2936
2937 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2938 static struct {
2939         atomic_t load_balancer;
2940         cpumask_t  cpu_mask;
2941 } nohz ____cacheline_aligned = {
2942         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
2943         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
2944 };
2945
2946 /*
2947  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
2948  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
2949  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
2950  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
2951  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
2952  * arrives...
2953  *
2954  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
2955  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
2956  * nohz.cpu_mask..
2957  *
2958  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
2959  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
2960  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
2961  * there is no need for ilb owner.
2962  *
2963  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
2964  * next busy scheduler_tick()
2965  */
2966 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
2967 {
2968         int cpu = smp_processor_id();
2969
2970         if (stop_tick) {
2971                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
2972                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
2973
2974                 /*
2975                  * If we are going offline and still the leader, give up!
2976                  */
2977                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
2978                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
2979                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
2980                                 BUG();
2981                         return 0;
2982                 }
2983
2984                 /* time for ilb owner also to sleep */
2985                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
2986                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2987                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
2988                         return 0;
2989                 }
2990
2991                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
2992                         /* make me the ilb owner */
2993                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
2994                                 return 1;
2995                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
2996                         return 1;
2997         } else {
2998                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
2999                         return 0;
3000
3001                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3002
3003                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3004                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3005                                 BUG();
3006         }
3007         return 0;
3008 }
3009 #endif
3010
3011 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3012
3013 /*
3014  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3015  * and initiates a balancing operation if so.
3016  *
3017  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3018  */
3019 static inline void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3020 {
3021         int balance = 1;
3022         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3023         unsigned long interval;
3024         struct sched_domain *sd;
3025         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3026         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3027         int update_next_balance = 0;
3028
3029         for_each_domain(cpu, sd) {
3030                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3031                         continue;
3032
3033                 interval = sd->balance_interval;
3034                 if (idle != CPU_IDLE)
3035                         interval *= sd->busy_factor;
3036
3037                 /* scale ms to jiffies */
3038                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3039                 if (unlikely(!interval))
3040                         interval = 1;
3041                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3042                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3043
3044
3045                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3046                         if (!spin_trylock(&balancing))
3047                                 goto out;
3048                 }
3049
3050                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3051                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3052                                 /*
3053                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3054                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3055                                  * not idle.
3056                                  */
3057                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3058                         }
3059                         sd->last_balance = jiffies;
3060                 }
3061                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3062                         spin_unlock(&balancing);
3063 out:
3064                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3065                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3066                         update_next_balance = 1;
3067                 }
3068
3069                 /*
3070                  * Stop the load balance at this level. There is another
3071                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3072                  * actively.
3073                  */
3074                 if (!balance)
3075                         break;
3076         }
3077
3078         /*
3079          * next_balance will be updated only when there is a need.
3080          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3081          * updated.
3082          */
3083         if (likely(update_next_balance))
3084                 rq->next_balance = next_balance;
3085 }
3086
3087 /*
3088  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3089  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3090  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3091  */
3092 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3093 {
3094         int this_cpu = smp_processor_id();
3095         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3096         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3097                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3098
3099         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3100
3101 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3102         /*
3103          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3104          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3105          * stopped.
3106          */
3107         if (this_rq->idle_at_tick &&
3108             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3109                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3110                 struct rq *rq;
3111                 int balance_cpu;
3112
3113                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3114                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3115                         /*
3116                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3117                          * work being done for other cpus. Next load
3118                          * balancing owner will pick it up.
3119                          */
3120                         if (need_resched())
3121                                 break;
3122
3123                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3124
3125                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3126                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3127                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3128                 }
3129         }
3130 #endif
3131 }
3132
3133 /*
3134  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3135  *
3136  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3137  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3138  * if the whole system is idle.
3139  */
3140 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3141 {
3142 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3143         /*
3144          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3145          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3146          * load balancer.
3147          */
3148         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3149                 rq->in_nohz_recently = 0;
3150
3151                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3152                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3153                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3154                 }
3155
3156                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3157                         /*
3158                          * simple selection for now: Nominate the
3159                          * first cpu in the nohz list to be the next
3160                          * ilb owner.
3161                          *
3162                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3163                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3164                          */
3165                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3166
3167                         if (ilb != NR_CPUS)
3168                                 resched_cpu(ilb);
3169                 }
3170         }
3171
3172         /*
3173          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3174          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3175          */
3176         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3177             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3178                 resched_cpu(cpu);
3179                 return;
3180         }
3181
3182         /*
3183          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3184          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3185          */
3186         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3187             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3188                 return;
3189 #endif
3190         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3191                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3192 }
3193
3194 #else   /* CONFIG_SMP */
3195
3196 /*
3197  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3198  */
3199 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3200 {
3201 }
3202
3203 /* Avoid "used but not defined" warning on UP */
3204 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3205                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
3206                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3207                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
3208                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3209 {
3210         *load_moved = 0;
3211
3212         return 0;
3213 }
3214
3215 #endif
3216
3217 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3218
3219 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3220
3221 /*
3222  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3223  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3224  */
3225 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3226 {
3227         unsigned long flags;
3228         u64 ns, delta_exec;
3229         struct rq *rq;
3230
3231         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3232         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3233         if (rq->curr == p) {
3234                 update_rq_clock(rq);
3235                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3236                 if ((s64)delta_exec > 0)
3237                         ns += delta_exec;
3238         }
3239         task_rq_unlock(rq, &flags);
3240
3241         return ns;
3242 }
3243
3244 /*
3245  * Account user cpu time to a process.
3246  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3247  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3248  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3249  */
3250 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3251 {
3252         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3253         cputime64_t tmp;
3254
3255         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3256
3257         /* Add user time to cpustat. */
3258         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3259         if (TASK_NICE(p) > 0)
3260                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3261         else
3262                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3263 }
3264
3265 /*
3266  * Account system cpu time to a process.
3267  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3268  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3269  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3270  */
3271 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3272                          cputime_t cputime)
3273 {
3274         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3275         struct rq *rq = this_rq();
3276         cputime64_t tmp;
3277
3278         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3279
3280         /* Add system time to cpustat. */
3281         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3282         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3283                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3284         else if (softirq_count())
3285                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3286         else if (p != rq->idle)
3287                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3288         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3289                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3290         else
3291                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3292         /* Account for system time used */
3293         acct_update_integrals(p);
3294 }
3295
3296 /*
3297  * Account for involuntary wait time.
3298  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3299  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3300  */
3301 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3302 {
3303         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3304         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3305         struct rq *rq = this_rq();
3306
3307         if (p == rq->idle) {
3308                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3309                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3310                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3311                 else
3312                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3313         } else
3314                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3315 }
3316
3317 /*
3318  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3319  * We call it with interrupts disabled.
3320  *
3321  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3322  * timeslices.
3323  */
3324 void scheduler_tick(void)
3325 {
3326         int cpu = smp_processor_id();
3327         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3328         struct task_struct *curr = rq->curr;
3329         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
3330
3331         spin_lock(&rq->lock);
3332         __update_rq_clock(rq);
3333         /*
3334          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
3335          */
3336         if (unlikely(rq->clock < next_tick))
3337                 rq->clock = next_tick;
3338         rq->tick_timestamp = rq->clock;
3339         update_cpu_load(rq);
3340         if (curr != rq->idle) /* FIXME: needed? */
3341                 curr->sched_class->task_tick(rq, curr);
3342         spin_unlock(&rq->lock);
3343
3344 #ifdef CONFIG_SMP
3345         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3346         trigger_load_balance(rq, cpu);
3347 #endif
3348 }
3349
3350 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3351
3352 void fastcall add_preempt_count(int val)
3353 {
3354         /*
3355          * Underflow?
3356          */
3357         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3358                 return;
3359         preempt_count() += val;
3360         /*
3361          * Spinlock count overflowing soon?
3362          */
3363         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3364                                 PREEMPT_MASK - 10);
3365 }
3366 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3367
3368 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3369 {
3370         /*
3371          * Underflow?
3372          */
3373         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3374                 return;
3375         /*
3376          * Is the spinlock portion underflowing?
3377          */
3378         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3379                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3380                 return;
3381
3382         preempt_count() -= val;
3383 }
3384 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3385
3386 #endif
3387
3388 /*
3389  * Print scheduling while atomic bug:
3390  */
3391 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3392 {
3393         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/0x%08x/%d\n",
3394                 prev->comm, preempt_count(), prev->pid);
3395         debug_show_held_locks(prev);
3396         if (irqs_disabled())
3397                 print_irqtrace_events(prev);
3398         dump_stack();
3399 }
3400
3401 /*
3402  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3403  */
3404 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3405 {
3406         /*
3407          * Test if we are atomic.  Since do_exit() needs to call into
3408          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3409          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3410          */
3411         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
3412                 __schedule_bug(prev);
3413
3414         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3415
3416         schedstat_inc(this_rq(), sched_cnt);
3417 }
3418
3419 /*
3420  * Pick up the highest-prio task:
3421  */
3422 static inline struct task_struct *
3423 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3424 {
3425         struct sched_class *class;
3426         struct task_struct *p;
3427
3428         /*
3429          * Optimization: we know that if all tasks are in
3430          * the fair class we can call that function directly:
3431          */
3432         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3433                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3434                 if (likely(p))
3435                         return p;
3436         }
3437
3438         class = sched_class_highest;
3439         for ( ; ; ) {
3440                 p = class->pick_next_task(rq);
3441                 if (p)
3442                         return p;
3443                 /*
3444                  * Will never be NULL as the idle class always
3445                  * returns a non-NULL p:
3446                  */
3447                 class = class->next;
3448         }
3449 }
3450
3451 /*
3452  * schedule() is the main scheduler function.
3453  */
3454 asmlinkage void __sched schedule(void)
3455 {
3456         struct task_struct *prev, *next;
3457         long *switch_count;
3458         struct rq *rq;
3459         int cpu;
3460
3461 need_resched:
3462         preempt_disable();
3463         cpu = smp_processor_id();
3464         rq = cpu_rq(cpu);
3465         rcu_qsctr_inc(cpu);
3466         prev = rq->curr;
3467         switch_count = &prev->nivcsw;
3468
3469         release_kernel_lock(prev);
3470 need_resched_nonpreemptible:
3471
3472         schedule_debug(prev);
3473
3474         spin_lock_irq(&rq->lock);
3475         clear_tsk_need_resched(prev);
3476         __update_rq_clock(rq);
3477
3478         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3479                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3480                                 unlikely(signal_pending(prev)))) {
3481                         prev->state = TASK_RUNNING;
3482                 } else {
3483                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3484                 }
3485                 switch_count = &prev->nvcsw;
3486         }
3487
3488         if (unlikely(!rq->nr_running))
3489                 idle_balance(cpu, rq);
3490
3491         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3492         next = pick_next_task(rq, prev);
3493
3494         sched_info_switch(prev, next);
3495
3496         if (likely(prev != next)) {
3497                 rq->nr_switches++;
3498                 rq->curr = next;
3499                 ++*switch_count;
3500
3501                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3502         } else
3503                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3504
3505         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
3506                 cpu = smp_processor_id();
3507                 rq = cpu_rq(cpu);
3508                 goto need_resched_nonpreemptible;
3509         }
3510         preempt_enable_no_resched();
3511         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3512                 goto need_resched;
3513 }
3514 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3515
3516 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3517 /*
3518  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3519  * off of preempt_enable.  Kernel preemptions off return from interrupt
3520  * occur there and call schedule directly.
3521  */
3522 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3523 {
3524         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3525 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3526         struct task_struct *task = current;
3527         int saved_lock_depth;
3528 #endif
3529         /*
3530          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3531          * we do not want to preempt the current task.  Just return..
3532          */
3533         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3534                 return;
3535
3536 need_resched:
3537         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3538         /*
3539          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3540          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3541          * auto-release the semaphore:
3542          */
3543 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3544         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3545         task->lock_depth = -1;
3546 #endif
3547         schedule();
3548 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3549         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3550 #endif
3551         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3552
3553         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3554         barrier();
3555         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3556                 goto need_resched;
3557 }
3558 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3559
3560 /*
3561  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3562  * off of irq context.
3563  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3564  * protect us against recursive calling from irq.
3565  */
3566 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3567 {
3568         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3569 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3570         struct task_struct *task = current;
3571         int saved_lock_depth;
3572 #endif
3573         /* Catch callers which need to be fixed */
3574         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3575
3576 need_resched:
3577         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3578         /*
3579          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3580          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3581          * auto-release the semaphore:
3582          */
3583 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3584         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3585         task->lock_depth = -1;
3586 #endif
3587         local_irq_enable();
3588         schedule();
3589         local_irq_disable();
3590 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3591         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3592 #endif
3593         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3594
3595         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3596         barrier();
3597         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3598                 goto need_resched;
3599 }
3600
3601 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3602
3603 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
3604                           void *key)
3605 {
3606         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
3607 }
3608 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3609
3610 /*
3611  * The core wakeup function.  Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3612  * wake everything up.  If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3613  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3614  *
3615  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3616  * started to run but is not in state TASK_RUNNING.  try_to_wake_up() returns
3617  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3618  */
3619 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3620                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
3621 {
3622         wait_queue_t *curr, *next;
3623
3624         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3625                 unsigned flags = curr->flags;
3626
3627                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
3628                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3629                         break;
3630         }
3631 }
3632
3633 /**
3634  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3635  * @q: the waitqueue
3636  * @mode: which threads
3637  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3638  * @key: is directly passed to the wakeup function
3639  */
3640 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3641                         int nr_exclusive, void *key)
3642 {
3643         unsigned long flags;
3644
3645         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3646         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3647         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3648 }
3649 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3650
3651 /*
3652  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3653  */
3654 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3655 {
3656         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3657 }
3658
3659 /**
3660  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
3661  * @q: the waitqueue
3662  * @mode: which threads
3663  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3664  *
3665  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3666  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3667  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3668  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3669  *
3670  * On UP it can prevent extra preemption.
3671  */
3672 void fastcall
3673 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3674 {
3675         unsigned long flags;
3676         int sync = 1;
3677
3678         if (unlikely(!q))
3679                 return;
3680
3681         if (unlikely(!nr_exclusive))
3682                 sync = 0;
3683
3684         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3685         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
3686         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3687 }
3688 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3689
3690 void fastcall complete(struct completion *x)
3691 {
3692         unsigned long flags;
3693
3694         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3695         x->done++;
3696         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3697                          1, 0, NULL);
3698         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3699 }
3700 EXPORT_SYMBOL(complete);
3701
3702 void fastcall complete_all(struct completion *x)
3703 {
3704         unsigned long flags;
3705
3706         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3707         x->done += UINT_MAX/2;
3708         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3709                          0, 0, NULL);
3710         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3711 }
3712 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3713
3714 void fastcall __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3715 {
3716         might_sleep();
3717
3718         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3719         if (!x->done) {
3720                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3721
3722                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3723                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3724                 do {
3725                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3726                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3727                         schedule();
3728                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3729                 } while (!x->done);
3730                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3731         }
3732         x->done--;
3733         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3734 }
3735 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3736
3737 unsigned long fastcall __sched
3738 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3739 {
3740         might_sleep();
3741
3742         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3743         if (!x->done) {
3744                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3745
3746                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3747                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3748                 do {
3749                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3750                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3751                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3752                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3753                         if (!timeout) {
3754                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3755                                 goto out;
3756                         }
3757                 } while (!x->done);
3758                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3759         }
3760         x->done--;
3761 out:
3762         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3763         return timeout;
3764 }
3765 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3766
3767 int fastcall __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3768 {
3769         int ret = 0;
3770
3771         might_sleep();
3772
3773         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3774         if (!x->done) {
3775                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3776
3777                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3778                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3779                 do {
3780                         if (signal_pending(current)) {
3781                                 ret = -ERESTARTSYS;
3782                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3783                                 goto out;
3784                         }
3785                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3786                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3787                         schedule();
3788                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3789                 } while (!x->done);
3790                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3791         }
3792         x->done--;
3793 out:
3794         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3795
3796         return ret;
3797 }
3798 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3799
3800 unsigned long fastcall __sched
3801 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3802                                           unsigned long timeout)
3803 {
3804         might_sleep();
3805
3806         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3807         if (!x->done) {
3808                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3809
3810                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3811                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3812                 do {
3813                         if (signal_pending(current)) {
3814                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3815                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3816                                 goto out;
3817                         }
3818                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3819                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3820                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3821                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3822                         if (!timeout) {
3823                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3824                                 goto out;
3825                         }
3826                 } while (!x->done);
3827                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3828         }
3829         x->done--;
3830 out:
3831         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3832         return timeout;
3833 }
3834 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3835
3836 static inline void
3837 sleep_on_head(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait, unsigned long *flags)
3838 {
3839         spin_lock_irqsave(&q->lock, *flags);
3840         __add_wait_queue(q, wait);
3841         spin_unlock(&q->lock);
3842 }
3843
3844 static inline void
3845 sleep_on_tail(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait, unsigned long *flags)
3846 {
3847         spin_lock_irq(&q->lock);
3848         __remove_wait_queue(q, wait);
3849         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, *flags);
3850 }
3851
3852 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3853 {
3854         unsigned long flags;
3855         wait_queue_t wait;
3856
3857         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3858
3859         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3860
3861         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3862         schedule();
3863         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3864 }
3865 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3866
3867 long __sched
3868 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3869 {
3870         unsigned long flags;
3871         wait_queue_t wait;
3872
3873         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3874
3875         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3876
3877         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3878         timeout = schedule_timeout(timeout);
3879         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3880
3881         return timeout;
3882 }
3883 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3884
3885 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3886 {
3887         unsigned long flags;
3888         wait_queue_t wait;
3889
3890         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3891
3892         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3893
3894         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3895         schedule();
3896         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3897 }
3898 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3899
3900 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3901 {
3902         unsigned long flags;
3903         wait_queue_t wait;
3904
3905         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3906
3907         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3908
3909         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3910         timeout = schedule_timeout(timeout);
3911         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3912
3913         return timeout;
3914 }
3915 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3916
3917 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3918
3919 /*
3920  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3921  * @p: task
3922  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3923  *
3924  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3925  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3926  *
3927  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3928  */
3929 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3930 {
3931         unsigned long flags;
3932         int oldprio, on_rq, running;
3933         struct rq *rq;
3934
3935         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3936
3937         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3938         update_rq_clock(rq);
3939
3940         oldprio = p->prio;
3941         on_rq = p->se.on_rq;
3942         running = task_running(rq, p);
3943         if (on_rq) {
3944                 dequeue_task(rq, p, 0);
3945                 if (running)
3946                         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
3947         }
3948
3949         if (rt_prio(prio))
3950                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3951         else
3952                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3953
3954         p->prio = prio;
3955
3956         if (on_rq) {
3957                 if (running)
3958                         p->sched_class->set_curr_task(rq);
3959                 enqueue_task(rq, p, 0);
3960                 /*
3961                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
3962                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
3963                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
3964                  */
3965                 if (running) {
3966                         if (p->prio > oldprio)
3967                                 resched_task(rq->curr);
3968                 } else {
3969                         check_preempt_curr(rq, p);
3970                 }
3971         }
3972         task_rq_unlock(rq, &flags);
3973 }
3974
3975 #endif
3976
3977 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3978 {
3979         int old_prio, delta, on_rq;
3980         unsigned long flags;
3981         struct rq *rq;
3982
3983         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3984                 return;
3985         /*
3986          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3987          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3988          */
3989         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3990         update_rq_clock(rq);
3991         /*
3992          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3993          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3994          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3995          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
3996          */
3997         if (task_has_rt_policy(p)) {
3998                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3999                 goto out_unlock;
4000         }
4001         on_rq = p->se.on_rq;
4002         if (on_rq) {
4003                 dequeue_task(rq, p, 0);
4004                 dec_load(rq, p);
4005         }
4006
4007         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4008         set_load_weight(p);
4009         old_prio = p->prio;
4010         p->prio = effective_prio(p);
4011         delta = p->prio - old_prio;
4012
4013         if (on_rq) {
4014                 enqueue_task(rq, p, 0);
4015                 inc_load(rq, p);
4016                 /*
4017                  * If the task increased its priority or is running and
4018                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4019                  */
4020                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4021                         resched_task(rq->curr);
4022         }
4023 out_unlock:
4024         task_rq_unlock(rq, &flags);
4025 }
4026 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4027
4028 /*
4029  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4030  * @p: task
4031  * @nice: nice value
4032  */
4033 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4034 {
4035         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4036         int nice_rlim = 20 - nice;
4037
4038         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4039                 capable(CAP_SYS_NICE));
4040 }
4041
4042 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4043
4044 /*
4045  * sys_nice - change the priority of the current process.
4046  * @increment: priority increment
4047  *
4048  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4049  * does similar things.
4050  */
4051 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4052 {
4053         long nice, retval;
4054
4055         /*
4056          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4057          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4058          * and we have a single winner.
4059          */
4060         if (increment < -40)
4061                 increment = -40;
4062         if (increment > 40)
4063                 increment = 40;
4064
4065         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4066         if (nice < -20)
4067                 nice = -20;
4068         if (nice > 19)
4069                 nice = 19;
4070
4071         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4072                 return -EPERM;
4073
4074         retval = security_task_setnice(current, nice);
4075         if (retval)
4076                 return retval;
4077
4078         set_user_nice(current, nice);
4079         return 0;
4080 }
4081
4082 #endif
4083
4084 /**
4085  * task_prio - return the priority value of a given task.
4086  * @p: the task in question.
4087  *
4088  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4089  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4090  * around 0, value goes from -16 to +15.
4091  */
4092 int task_prio(const struct task_struct *p)
4093 {
4094         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4095 }
4096
4097 /**
4098  * task_nice - return the nice value of a given task.
4099  * @p: the task in question.
4100  */
4101 int task_nice(const struct task_struct *p)
4102 {
4103         return TASK_NICE(p);
4104 }
4105 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4106
4107 /**
4108  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4109  * @cpu: the processor in question.
4110  */
4111 int idle_cpu(int cpu)
4112 {
4113         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4114 }
4115
4116 /**
4117  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4118  * @cpu: the processor in question.
4119  */
4120 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4121 {
4122         return cpu_rq(cpu)->idle;
4123 }
4124
4125 /**
4126  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4127  * @pid: the pid in question.
4128  */
4129 static inline struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4130 {
4131         return pid ? find_task_by_pid(pid) : current;
4132 }
4133
4134 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4135 static void
4136 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4137 {
4138         BUG_ON(p->se.on_rq);
4139
4140         p->policy = policy;
4141         switch (p->policy) {
4142         case SCHED_NORMAL:
4143         case SCHED_BATCH:
4144         case SCHED_IDLE:
4145                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4146                 break;
4147         case SCHED_FIFO:
4148         case SCHED_RR:
4149                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4150                 break;
4151         }
4152
4153         p->rt_priority = prio;
4154         p->normal_prio = normal_prio(p);
4155         /* we are holding p->pi_lock already */
4156         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4157         set_load_weight(p);
4158 }
4159
4160 /**
4161  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4162  * @p: the task in question.
4163  * @policy: new policy.
4164  * @param: structure containing the new RT priority.
4165  *
4166  * NOTE that the task may be already dead.
4167  */
4168 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4169                        struct sched_param *param)
4170 {
4171         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4172         unsigned long flags;
4173         struct rq *rq;
4174
4175         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4176         BUG_ON(in_interrupt());
4177 recheck:
4178         /* double check policy once rq lock held */
4179         if (policy < 0)
4180                 policy = oldpolicy = p->policy;
4181         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4182                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4183                         policy != SCHED_IDLE)
4184                 return -EINVAL;
4185         /*
4186          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4187          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4188          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4189          */
4190         if (param->sched_priority < 0 ||
4191             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4192             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4193                 return -EINVAL;
4194         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4195                 return -EINVAL;
4196
4197         /*
4198          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4199          */
4200         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4201                 if (rt_policy(policy)) {
4202                         unsigned long rlim_rtprio;
4203
4204                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4205                                 return -ESRCH;
4206                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4207                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4208
4209                         /* can't set/change the rt policy */
4210                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4211                                 return -EPERM;
4212
4213                         /* can't increase priority */
4214                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4215                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4216                                 return -EPERM;
4217                 }
4218                 /*
4219                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4220                  * move out of SCHED_IDLE either:
4221                  */
4222                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4223                         return -EPERM;
4224
4225                 /* can't change other user's priorities */
4226                 if ((current->euid != p->euid) &&
4227                     (current->euid != p->uid))
4228                         return -EPERM;
4229         }
4230
4231         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4232         if (retval)
4233                 return retval;
4234         /*
4235          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4236          * changing the priority of the task:
4237          */
4238         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4239         /*
4240          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4241          * runqueue lock must be held.
4242          */
4243         rq = __task_rq_lock(p);
4244         /* recheck policy now with rq lock held */
4245         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4246                 policy = oldpolicy = -1;
4247                 __task_rq_unlock(rq);
4248                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4249                 goto recheck;
4250         }
4251         update_rq_clock(rq);
4252         on_rq = p->se.on_rq;
4253         running = task_running(rq, p);
4254         if (on_rq) {
4255                 deactivate_task(rq, p, 0);
4256                 if (running)
4257                         p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4258         }
4259
4260         oldprio = p->prio;
4261         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4262
4263         if (on_rq) {
4264                 if (running)
4265                         p->sched_class->set_curr_task(rq);
4266                 activate_task(rq, p, 0);
4267                 /*
4268                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4269                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4270                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4271                  */
4272                 if (running) {
4273                         if (p->prio > oldprio)
4274                                 resched_task(rq->curr);
4275                 } else {
4276                         check_preempt_curr(rq, p);
4277                 }
4278         }
4279         __task_rq_unlock(rq);
4280         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4281
4282         rt_mutex_adjust_pi(p);
4283
4284         return 0;
4285 }
4286 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4287
4288 static int
4289 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4290 {
4291         struct sched_param lparam;
4292         struct task_struct *p;
4293         int retval;
4294
4295         if (!param || pid < 0)
4296                 return -EINVAL;
4297         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4298                 return -EFAULT;
4299
4300         rcu_read_lock();
4301         retval = -ESRCH;
4302         p = find_process_by_pid(pid);
4303         if (p != NULL)
4304                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4305         rcu_read_unlock();
4306
4307         return retval;
4308 }
4309
4310 /**
4311  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4312  * @pid: the pid in question.
4313  * @policy: new policy.
4314  * @param: structure containing the new RT priority.
4315  */
4316 asmlinkage long sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,
4317                                        struct sched_param __user *param)
4318 {
4319         /* negative values for policy are not valid */
4320         if (policy < 0)
4321                 return -EINVAL;
4322
4323         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4324 }
4325
4326 /**
4327  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4328  * @pid: the pid in question.
4329  * @param: structure containing the new RT priority.
4330  */
4331 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4332 {
4333         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4334 }
4335
4336 /**
4337  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4338  * @pid: the pid in question.
4339  */
4340 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4341 {
4342         struct task_struct *p;
4343         int retval = -EINVAL;
4344
4345         if (pid < 0)
4346                 goto out_nounlock;
4347
4348         retval = -ESRCH;
4349         read_lock(&tasklist_lock);
4350         p = find_process_by_pid(pid);
4351         if (p) {
4352                 retval = security_task_getscheduler(p);
4353                 if (!retval)
4354                         retval = p->policy;
4355         }
4356         read_unlock(&tasklist_lock);
4357
4358 out_nounlock:
4359         return retval;
4360 }
4361
4362 /**
4363  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4364  * @pid: the pid in question.
4365  * @param: structure containing the RT priority.
4366  */
4367 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4368 {
4369         struct sched_param lp;
4370         struct task_struct *p;
4371         int retval = -EINVAL;
4372
4373         if (!param || pid < 0)
4374                 goto out_nounlock;
4375
4376         read_lock(&tasklist_lock);
4377         p = find_process_by_pid(pid);
4378         retval = -ESRCH;
4379         if (!p)
4380                 goto out_unlock;
4381
4382         retval = security_task_getscheduler(p);
4383         if (retval)
4384                 goto out_unlock;
4385
4386         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4387         read_unlock(&tasklist_lock);
4388
4389         /*
4390          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4391          */
4392         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4393
4394 out_nounlock:
4395         return retval;
4396
4397 out_unlock:
4398         read_unlock(&tasklist_lock);
4399         return retval;
4400 }
4401
4402 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4403 {
4404         cpumask_t cpus_allowed;
4405         struct task_struct *p;
4406         int retval;
4407
4408         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4409         read_lock(&tasklist_lock);
4410
4411         p = find_process_by_pid(pid);
4412         if (!p) {
4413                 read_unlock(&tasklist_lock);
4414                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4415                 return -ESRCH;
4416         }
4417
4418         /*
4419          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4420          * tasklist_lock held.  We will bump the task_struct's
4421          * usage count and then drop tasklist_lock.
4422          */
4423         get_task_struct(p);
4424         read_unlock(&tasklist_lock);
4425
4426         retval = -EPERM;
4427         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4428                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4429                 goto out_unlock;
4430
4431         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4432         if (retval)
4433                 goto out_unlock;
4434
4435         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4436         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4437         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4438
4439 out_unlock:
4440         put_task_struct(p);
4441         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4442         return retval;
4443 }
4444
4445 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4446                              cpumask_t *new_mask)
4447 {
4448         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4449                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4450         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4451                 len = sizeof(cpumask_t);
4452         }
4453         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4454 }
4455
4456 /**
4457  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4458  * @pid: pid of the process
4459  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4460  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4461  */
4462 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4463                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4464 {
4465         cpumask_t new_mask;
4466         int retval;
4467
4468         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4469         if (retval)
4470                 return retval;
4471
4472         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4473 }
4474
4475 /*
4476  * Represents all cpu's present in the system
4477  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4478  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4479  * method, such as ACPI for e.g.
4480  */
4481
4482 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4483 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4484
4485 #ifndef CONFIG_SMP
4486 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4487 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4488
4489 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4490 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4491 #endif
4492
4493 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4494 {
4495         struct task_struct *p;
4496         int retval;
4497
4498         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4499         read_lock(&tasklist_lock);
4500
4501         retval = -ESRCH;
4502         p = find_process_by_pid(pid);
4503         if (!p)
4504                 goto out_unlock;
4505
4506         retval = security_task_getscheduler(p);
4507         if (retval)
4508                 goto out_unlock;
4509
4510         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4511
4512 out_unlock:
4513         read_unlock(&tasklist_lock);
4514         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4515
4516         return retval;
4517 }
4518
4519 /**
4520  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4521  * @pid: pid of the process
4522  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4523  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4524  */
4525 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4526                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4527 {
4528         int ret;
4529         cpumask_t mask;
4530
4531         if (len < sizeof(cpumask_t))
4532                 return -EINVAL;
4533
4534         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4535         if (ret < 0)
4536                 return ret;
4537
4538         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4539                 return -EFAULT;
4540
4541         return sizeof(cpumask_t);
4542 }
4543
4544 /**
4545  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4546  *
4547  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4548  * other threads running on this CPU then this function will return.
4549  */
4550 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4551 {
4552         struct rq *rq = this_rq_lock();
4553
4554         schedstat_inc(rq, yld_cnt);
4555         current->sched_class->yield_task(rq);
4556
4557         /*
4558          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4559          * no need to preempt or enable interrupts:
4560          */
4561         __release(rq->lock);
4562         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4563         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4564         preempt_enable_no_resched();
4565
4566         schedule();
4567
4568         return 0;
4569 }
4570
4571 static void __cond_resched(void)
4572 {
4573 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4574         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4575 #endif
4576         /*
4577          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4578          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4579          * cond_resched() call.
4580          */
4581         do {
4582                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4583                 schedule();
4584                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4585         } while (need_resched());
4586 }
4587
4588 int __sched cond_resched(void)
4589 {
4590         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4591                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4592                 __cond_resched();
4593                 return 1;
4594         }
4595         return 0;
4596 }
4597 EXPORT_SYMBOL(cond_resched);
4598
4599 /*
4600  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4601  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4602  *
4603  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT.  We do strange low-level
4604  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4605  * spin_unlock(), once by hand).
4606  */
4607 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4608 {
4609         int ret = 0;
4610
4611         if (need_lockbreak(lock)) {
4612                 spin_unlock(lock);
4613                 cpu_relax();
4614                 ret = 1;
4615                 spin_lock(lock);
4616         }
4617         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4618                 spin_release(&lock->dep_map, 1, _THIS_IP_);
4619                 _raw_spin_unlock(lock);
4620                 preempt_enable_no_resched();
4621                 __cond_resched();
4622                 ret = 1;
4623                 spin_lock(lock);
4624         }
4625         return ret;
4626 }
4627 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4628
4629 int __sched cond_resched_softirq(void)
4630 {
4631         BUG_ON(!in_softirq());
4632
4633         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4634                 local_bh_enable();
4635                 __cond_resched();
4636                 local_bh_disable();
4637                 return 1;
4638         }
4639         return 0;
4640 }
4641 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4642
4643 /**
4644  * yield - yield the current processor to other threads.
4645  *
4646  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4647  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4648  */
4649 void __sched yield(void)
4650 {
4651         set_current_state(TASK_RUNNING);
4652         sys_sched_yield();
4653 }
4654 EXPORT_SYMBOL(yield);
4655
4656 /*
4657  * This task is about to go to sleep on IO.  Increment rq->nr_iowait so
4658  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4659  *
4660  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4661  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4662  */
4663 void __sched io_schedule(void)
4664 {
4665         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4666
4667         delayacct_blkio_start();
4668         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4669         schedule();
4670         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4671         delayacct_blkio_end();
4672 }
4673 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4674
4675 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4676 {
4677         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4678         long ret;
4679
4680         delayacct_blkio_start();
4681         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4682         ret = schedule_timeout(timeout);
4683         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4684         delayacct_blkio_end();
4685         return ret;
4686 }
4687
4688 /**
4689  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4690  * @policy: scheduling class.
4691  *
4692  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4693  * by a given scheduling class.
4694  */
4695 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
4696 {
4697         int ret = -EINVAL;
4698
4699         switch (policy) {
4700         case SCHED_FIFO:
4701         case SCHED_RR:
4702                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4703                 break;
4704         case SCHED_NORMAL:
4705         case SCHED_BATCH:
4706         case SCHED_IDLE:
4707                 ret = 0;
4708                 break;
4709         }
4710         return ret;
4711 }
4712
4713 /**
4714  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4715  * @policy: scheduling class.
4716  *
4717  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4718  * by a given scheduling class.
4719  */
4720 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
4721 {
4722         int ret = -EINVAL;
4723
4724         switch (policy) {
4725         case SCHED_FIFO:
4726         case SCHED_RR:
4727                 ret = 1;
4728                 break;
4729         case SCHED_NORMAL:
4730         case SCHED_BATCH:
4731         case SCHED_IDLE:
4732                 ret = 0;
4733         }
4734         return ret;
4735 }
4736
4737 /**
4738  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4739  * @pid: pid of the process.
4740  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4741  *
4742  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4743  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4744  */
4745 asmlinkage
4746 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
4747 {
4748         struct task_struct *p;
4749         int retval = -EINVAL;
4750         struct timespec t;
4751
4752         if (pid < 0)
4753                 goto out_nounlock;
4754
4755         retval = -ESRCH;
4756         read_lock(&tasklist_lock);
4757         p = find_process_by_pid(pid);
4758         if (!p)
4759                 goto out_unlock;
4760
4761         retval = security_task_getscheduler(p);
4762         if (retval)
4763                 goto out_unlock;
4764
4765         jiffies_to_timespec(p->policy == SCHED_FIFO ?
4766                                 0 : static_prio_timeslice(p->static_prio), &t);
4767         read_unlock(&tasklist_lock);
4768         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4769 out_nounlock:
4770         return retval;
4771 out_unlock:
4772         read_unlock(&tasklist_lock);
4773         return retval;
4774 }
4775
4776 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
4777
4778 static void show_task(struct task_struct *p)
4779 {
4780         unsigned long free = 0;
4781         unsigned state;
4782
4783         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4784         printk("%-13.13s %c", p->comm,
4785                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4786 #if BITS_PER_LONG == 32
4787         if (state == TASK_RUNNING)
4788                 printk(" running  ");
4789         else
4790                 printk(" %08lx ", thread_saved_pc(p));
4791 #else
4792         if (state == TASK_RUNNING)
4793                 printk("  running task    ");
4794         else
4795                 printk(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
4796 #endif
4797 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4798         {
4799                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
4800                 while (!*n)
4801                         n++;
4802                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
4803         }
4804 #endif
4805         printk("%5lu %5d %6d\n", free, p->pid, p->parent->pid);
4806
4807         if (state != TASK_RUNNING)
4808                 show_stack(p, NULL);
4809 }
4810
4811 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4812 {
4813         struct task_struct *g, *p;
4814
4815 #if BITS_PER_LONG == 32
4816         printk(KERN_INFO
4817                 "  task                PC stack   pid father\n");
4818 #else
4819         printk(KERN_INFO
4820                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4821 #endif
4822         read_lock(&tasklist_lock);
4823         do_each_thread(g, p) {
4824                 /*
4825                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4826                  * console might take alot of time:
4827                  */
4828                 touch_nmi_watchdog();
4829                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4830                         show_task(p);
4831         } while_each_thread(g, p);
4832
4833         touch_all_softlockup_watchdogs();
4834
4835 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4836         sysrq_sched_debug_show();
4837 #endif
4838         read_unlock(&tasklist_lock);
4839         /*
4840          * Only show locks if all tasks are dumped:
4841          */
4842         if (state_filter == -1)
4843                 debug_show_all_locks();
4844 }
4845
4846 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4847 {
4848         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4849 }
4850
4851 /**
4852  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4853  * @idle: task in question
4854  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4855  *
4856  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4857  * flag, to make booting more robust.
4858  */
4859 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4860 {
4861         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4862         unsigned long flags;
4863
4864         __sched_fork(idle);
4865         idle->se.exec_start = sched_clock();
4866
4867         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
4868         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
4869         __set_task_cpu(idle, cpu);
4870
4871         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4872         rq->curr = rq->idle = idle;
4873 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
4874         idle->oncpu = 1;
4875 #endif
4876         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4877
4878         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4879 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
4880         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
4881 #else
4882         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4883 #endif
4884         /*
4885          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4886          */
4887         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4888 }
4889
4890 /*
4891  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
4892  * indicates which cpus entered this state. This is used
4893  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
4894  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
4895  * always be CPU_MASK_NONE.
4896  */
4897 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
4898
4899 #ifdef CONFIG_SMP
4900 /*
4901  * This is how migration works:
4902  *
4903  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
4904  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
4905  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
4906  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
4907  *    thread off the CPU)
4908  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
4909  *    task is still in the wrong runqueue.
4910  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4911  *    it and puts it into the right queue.
4912  * 6) migration thread up()s the semaphore.
4913  * 7) we wake up and the migration is done.
4914  */
4915
4916 /*
4917  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4918  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4919  * is removed from the allowed bitmask.
4920  *
4921  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4922  * task must not exit() & deallocate itself prematurely.  The
4923  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4924  */
4925 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
4926 {
4927         struct migration_req req;
4928         unsigned long flags;
4929         struct rq *rq;
4930         int ret = 0;
4931
4932         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4933         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
4934                 ret = -EINVAL;
4935                 goto out;
4936         }
4937
4938         p->cpus_allowed = new_mask;
4939         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4940         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
4941                 goto out;
4942
4943         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
4944                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4945                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4946                 wake_up_process(rq->migration_thread);
4947                 wait_for_completion(&req.done);
4948                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4949                 return 0;
4950         }
4951 out:
4952         task_rq_unlock(rq, &flags);
4953
4954         return ret;
4955 }
4956 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
4957
4958 /*
4959  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu.  We're doing
4960  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4961  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4962  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4963  *
4964  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4965  * as the task is no longer on this CPU.
4966  *
4967  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4968  */
4969 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4970 {
4971         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4972         int ret = 0, on_rq;
4973
4974         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
4975                 return ret;
4976
4977         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4978         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4979
4980         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4981         /* Already moved. */
4982         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4983                 goto out;
4984         /* Affinity changed (again). */
4985         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
4986                 goto out;
4987
4988         on_rq = p->se.on_rq;
4989         if (on_rq)
4990                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
4991
4992         set_task_cpu(p, dest_cpu);
4993         if (on_rq) {
4994                 activate_task(rq_dest, p, 0);
4995                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
4996         }
4997         ret = 1;
4998 out:
4999         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5000         return ret;
5001 }
5002
5003 /*
5004  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5005  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5006  * another runqueue.
5007  */
5008 static int migration_thread(void *data)
5009 {
5010         int cpu = (long)data;
5011         struct rq *rq;
5012
5013         rq = cpu_rq(cpu);
5014         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5015
5016         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5017         while (!kthread_should_stop()) {
5018                 struct migration_req *req;
5019                 struct list_head *head;
5020
5021                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5022
5023                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5024                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5025                         goto wait_to_die;
5026                 }
5027
5028                 if (rq->active_balance) {
5029                         active_load_balance(rq, cpu);
5030                         rq->active_balance = 0;
5031                 }
5032
5033                 head = &rq->migration_queue;
5034
5035                 if (list_empty(head)) {
5036                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5037                         schedule();
5038                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5039                         continue;
5040                 }
5041                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5042                 list_del_init(head->next);
5043
5044                 spin_unlock(&rq->lock);
5045                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5046                 local_irq_enable();
5047
5048                 complete(&req->done);
5049         }
5050         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5051         return 0;
5052
5053 wait_to_die:
5054         /* Wait for kthread_stop */
5055         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5056         while (!kthread_should_stop()) {
5057                 schedule();
5058                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5059         }
5060         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5061         return 0;
5062 }
5063
5064 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5065 /*
5066  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if neccessary.
5067  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5068  */
5069 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5070 {
5071         unsigned long flags;
5072         cpumask_t mask;
5073         struct rq *rq;
5074         int dest_cpu;
5075
5076 restart:
5077         /* On same node? */
5078         mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5079         cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5080         dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5081
5082         /* On any allowed CPU? */
5083         if (dest_cpu == NR_CPUS)
5084                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5085
5086         /* No more Mr. Nice Guy. */
5087         if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5088                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5089                 cpus_setall(p->cpus_allowed);
5090                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5091                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5092
5093                 /*
5094                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
5095                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
5096                  * leave kernel.
5097                  */
5098                 if (p->mm && printk_ratelimit())
5099                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5100                                "longer affine to cpu%d\n",
5101                                p->pid, p->comm, dead_cpu);
5102         }
5103         if (!__migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu))
5104                 goto restart;
5105 }
5106
5107 /*
5108  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5109  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5110  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5111  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5112  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5113  */
5114 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5115 {
5116         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5117         unsigned long flags;
5118
5119         local_irq_save(flags);
5120         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5121         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5122         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5123         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5124         local_irq_restore(flags);
5125 }
5126
5127 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5128 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5129 {
5130         struct task_struct *p, *t;
5131
5132         write_lock_irq(&tasklist_lock);
5133
5134         do_each_thread(t, p) {
5135                 if (p == current)
5136                         continue;
5137
5138                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5139                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5140         } while_each_thread(t, p);
5141
5142         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
5143 }
5144
5145 /*
5146  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5147  * It does so by boosting its priority to highest possible and adding it to
5148  * the _front_ of the runqueue. Used by CPU offline code.
5149  */
5150 void sched_idle_next(void)
5151 {
5152         int this_cpu = smp_processor_id();
5153         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5154         struct task_struct *p = rq->idle;
5155         unsigned long flags;
5156
5157         /* cpu has to be offline */
5158         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5159
5160         /*
5161          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5162          * and interrupts disabled on the current cpu.
5163          */
5164         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5165
5166         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5167
5168         /* Add idle task to the _front_ of its priority queue: */
5169         activate_idle_task(p, rq);
5170
5171         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5172 }
5173
5174 /*
5175  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5176  * offline.
5177  */
5178 void idle_task_exit(void)
5179 {
5180         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5181
5182         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5183
5184         if (mm != &init_mm)
5185                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5186         mmdrop(mm);
5187 }
5188
5189 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5190 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5191 {
5192         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5193
5194         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5195         BUG_ON(p->exit_state != EXIT_ZOMBIE && p->exit_state != EXIT_DEAD);
5196
5197         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5198         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5199
5200         get_task_struct(p);
5201
5202         /*
5203          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5204          * that's OK.  No task can be added to this CPU, so iteration is
5205          * fine.
5206          * NOTE: interrupts should be left disabled  --dev@
5207          */
5208         spin_unlock(&rq->lock);
5209         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5210         spin_lock(&rq->lock);
5211
5212         put_task_struct(p);
5213 }
5214
5215 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5216 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5217 {
5218         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5219         struct task_struct *next;
5220
5221         for ( ; ; ) {
5222                 if (!rq->nr_running)
5223                         break;
5224                 update_rq_clock(rq);
5225                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5226                 if (!next)
5227                         break;
5228                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5229
5230         }
5231 }
5232 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5233
5234 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5235
5236 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5237         {
5238                 .procname       = "sched_domain",
5239                 .mode           = 0555,
5240         },
5241         {0,},
5242 };
5243
5244 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5245         {
5246                 .ctl_name       = CTL_KERN,
5247                 .procname       = "kernel",
5248                 .mode           = 0555,
5249                 .child          = sd_ctl_dir,
5250         },
5251         {0,},
5252 };
5253
5254 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5255 {
5256         struct ctl_table *entry =
5257                 kmalloc(n * sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5258
5259         BUG_ON(!entry);
5260         memset(entry, 0, n * sizeof(struct ctl_table));
5261
5262         return entry;
5263 }
5264
5265 static void
5266 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5267                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5268                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5269 {
5270         entry->procname = procname;
5271         entry->data = data;
5272         entry->maxlen = maxlen;
5273         entry->mode = mode;
5274         entry->proc_handler = proc_handler;
5275 }
5276
5277 static struct ctl_table *
5278 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5279 {
5280         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5281
5282         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5283                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5284         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5285                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5286         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5287                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5288         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5289                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5290         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5291                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5292         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5293                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5294         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5295                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5296         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5297                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5298         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5299                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5300         set_table_entry(&table[10], "cache_nice_tries",
5301                 &sd->cache_nice_tries,
5302                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5303         set_table_entry(&table[12], "flags", &sd->flags,
5304                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5305
5306         return table;
5307 }
5308
5309 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5310 {
5311         struct ctl_table *entry, *table;
5312         struct sched_domain *sd;
5313         int domain_num = 0, i;
5314         char buf[32];
5315
5316         for_each_domain(cpu, sd)
5317                 domain_num++;
5318         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5319
5320         i = 0;
5321         for_each_domain(cpu, sd) {
5322                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5323                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5324                 entry->mode = 0555;
5325                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5326                 entry++;
5327                 i++;
5328         }
5329         return table;
5330 }
5331
5332 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5333 static void init_sched_domain_sysctl(void)
5334 {
5335         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5336         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5337         char buf[32];
5338
5339         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5340
5341         for (i = 0; i < cpu_num; i++, entry++) {
5342                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5343                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5344                 entry->mode = 0555;
5345                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5346         }
5347         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5348 }
5349 #else
5350 static void init_sched_domain_sysctl(void)
5351 {
5352 }
5353 #endif
5354
5355 /*
5356  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5357  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5358  */
5359 static int __cpuinit
5360 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5361 {
5362         struct task_struct *p;
5363         int cpu = (long)hcpu;
5364         unsigned long flags;
5365         struct rq *rq;
5366
5367         switch (action) {
5368         case CPU_LOCK_ACQUIRE:
5369                 mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
5370                 break;
5371
5372         case CPU_UP_PREPARE:
5373         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5374                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5375                 if (IS_ERR(p))
5376                         return NOTIFY_BAD;
5377                 kthread_bind(p, cpu);
5378                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5379                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5380                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5381                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5382                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5383                 break;
5384
5385         case CPU_ONLINE:
5386         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5387                 /* Strictly unneccessary, as first user will wake it. */
5388                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5389                 break;
5390
5391 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5392         case CPU_UP_CANCELED:
5393         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5394                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5395                         break;
5396                 /* Unbind it from offline cpu so it can run.  Fall thru. */
5397                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5398                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5399                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5400                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5401                 break;
5402
5403         case CPU_DEAD:
5404         case CPU_DEAD_FROZEN:
5405                 migrate_live_tasks(cpu);
5406                 rq = cpu_rq(cpu);
5407                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5408                 rq->migration_thread = NULL;
5409                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5410                 rq = task_rq_lock(rq->idle, &flags);
5411                 update_rq_clock(rq);
5412                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5413                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5414                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5415                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5416                 migrate_dead_tasks(cpu);
5417                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5418                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5419                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5420
5421                 /* No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5422                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex.  Just wake up
5423                  * the requestors. */
5424                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5425                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5426                         struct migration_req *req;
5427
5428                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5429                                          struct migration_req, list);
5430                         list_del_init(&req->list);
5431                         complete(&req->done);
5432                 }
5433                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5434                 break;
5435 #endif
5436         case CPU_LOCK_RELEASE:
5437                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
5438                 break;
5439         }
5440         return NOTIFY_OK;
5441 }
5442
5443 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5444  * happens before everything else.
5445  */
5446 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5447         .notifier_call = migration_call,
5448         .priority = 10
5449 };
5450
5451 int __init migration_init(void)
5452 {
5453         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5454         int err;
5455
5456         /* Start one for the boot CPU: */
5457         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5458         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5459         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5460         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5461
5462         return 0;
5463 }
5464 #endif
5465
5466 #ifdef CONFIG_SMP
5467
5468 /* Number of possible processor ids */
5469 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5470 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5471
5472 #undef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5473 #ifdef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5474 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5475 {
5476         int level = 0;
5477
5478         if (!sd) {
5479                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5480                 return;
5481         }
5482
5483         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5484
5485         do {
5486                 int i;
5487                 char str[NR_CPUS];
5488                 struct sched_group *group = sd->groups;
5489                 cpumask_t groupmask;
5490
5491                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5492                 cpus_clear(groupmask);
5493
5494                 printk(KERN_DEBUG);
5495                 for (i = 0; i < level + 1; i++)
5496                         printk(" ");
5497                 printk("domain %d: ", level);
5498
5499                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5500                         printk("does not load-balance\n");
5501                         if (sd->parent)
5502                                 printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5503                                                 " has parent");
5504                         break;
5505                 }
5506
5507                 printk("span %s\n", str);
5508
5509                 if (!cpu_isset(cpu, sd->span))
5510                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5511                                         "CPU%d\n", cpu);
5512                 if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask))
5513                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5514                                         " CPU%d\n", cpu);
5515
5516                 printk(KERN_DEBUG);
5517                 for (i = 0; i < level + 2; i++)
5518                         printk(" ");
5519                 printk("groups:");
5520                 do {
5521                         if (!group) {
5522                                 printk("\n");
5523                                 printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5524                                 break;
5525                         }
5526
5527                         if (!group->__cpu_power) {
5528                                 printk("\n");
5529                                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5530                                                 "set\n");
5531                         }
5532
5533                         if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5534                                 printk("\n");
5535                                 printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5536                         }
5537
5538                         if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5539                                 printk("\n");
5540                                 printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5541                         }
5542
5543                         cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5544
5545                         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5546                         printk(" %s", str);
5547
5548                         group = group->next;
5549                 } while (group != sd->groups);
5550                 printk("\n");
5551
5552                 if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5553                         printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span "
5554                                         "domain->span\n");
5555
5556                 level++;
5557                 sd = sd->parent;
5558                 if (!sd)
5559                         continue;
5560
5561                 if (!cpus_subset(groupmask, sd->span))
5562                         printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5563                                 "of domain->span\n");
5564
5565         } while (sd);
5566 }
5567 #else
5568 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5569 #endif
5570
5571 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5572 {
5573         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
5574                 return 1;
5575
5576         /* Following flags need at least 2 groups */
5577         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5578                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5579                          SD_BALANCE_FORK |
5580                          SD_BALANCE_EXEC |
5581                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5582                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5583                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5584                         return 0;
5585         }
5586
5587         /* Following flags don't use groups */
5588         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
5589                          SD_WAKE_AFFINE |
5590                          SD_WAKE_BALANCE))
5591                 return 0;
5592
5593         return 1;
5594 }
5595
5596 static int
5597 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5598 {
5599         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5600
5601         if (sd_degenerate(parent))
5602                 return 1;
5603
5604         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
5605                 return 0;
5606
5607         /* Does parent contain flags not in child? */
5608         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
5609         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
5610                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
5611         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5612         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5613                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5614                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5615                                 SD_BALANCE_FORK |
5616                                 SD_BALANCE_EXEC |
5617                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5618                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5619         }
5620         if (~cflags & pflags)
5621                 return 0;
5622
5623         return 1;
5624 }
5625
5626 /*
5627  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain.  Callers must
5628  * hold the hotplug lock.
5629  */
5630 static void cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5631 {
5632         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5633         struct sched_domain *tmp;
5634
5635         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5636         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
5637                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5638                 if (!parent)
5639                         break;
5640                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5641                         tmp->parent = parent->parent;
5642                         if (parent->parent)
5643                                 parent->parent->child = tmp;
5644                 }
5645         }
5646
5647         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5648                 sd = sd->parent;
5649                 if (sd)
5650                         sd->child = NULL;
5651         }
5652
5653         sched_domain_debug(sd, cpu);
5654
5655         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5656 }
5657
5658 /* cpus with isolated domains */
5659 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
5660
5661 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5662 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5663 {
5664         int ints[NR_CPUS], i;
5665
5666         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5667         cpus_clear(cpu_isolated_map);
5668         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
5669                 if (ints[i] < NR_CPUS)
5670                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
5671         return 1;
5672 }
5673
5674 __setup ("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5675
5676 /*
5677  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
5678  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
5679  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
5680  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
5681  *
5682  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
5683  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5684  * and ->cpu_power to 0.
5685  */
5686 static void
5687 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
5688                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5689                                         struct sched_group **sg))
5690 {
5691         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5692         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
5693         int i;
5694
5695         for_each_cpu_mask(i, span) {
5696                 struct sched_group *sg;
5697                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
5698                 int j;
5699
5700                 if (cpu_isset(i, covered))
5701                         continue;
5702
5703                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
5704                 sg->__cpu_power = 0;
5705
5706                 for_each_cpu_mask(j, span) {
5707                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
5708                                 continue;
5709
5710                         cpu_set(j, covered);
5711                         cpu_set(j, sg->cpumask);
5712                 }
5713                 if (!first)
5714                         first = sg;
5715                 if (last)
5716                         last->next = sg;
5717                 last = sg;
5718         }
5719         last->next = first;
5720 }
5721
5722 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
5723
5724 #ifdef CONFIG_NUMA
5725
5726 /**
5727  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5728  * @node: node whose sched_domain we're building
5729  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5730  *
5731  * Find the next node to include in a given scheduling domain.  Simply
5732  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5733  *
5734  * Should use nodemask_t.
5735  */
5736 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
5737 {
5738         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
5739
5740         min_val = INT_MAX;
5741
5742         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5743                 /* Start at @node */
5744                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
5745
5746                 if (!nr_cpus_node(n))
5747                         continue;
5748
5749                 /* Skip already used nodes */
5750                 if (test_bit(n, used_nodes))
5751                         continue;
5752
5753                 /* Simple min distance search */
5754                 val = node_distance(node, n);
5755
5756                 if (val < min_val) {
5757                         min_val = val;
5758                         best_node = n;
5759                 }
5760         }
5761
5762         set_bit(best_node, used_nodes);
5763         return best_node;
5764 }
5765
5766 /**
5767  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5768  * @node: node whose cpumask we're constructing
5769  * @size: number of nodes to include in this span
5770  *
5771  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span.  It
5772  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5773  * out optimally.
5774  */
5775 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
5776 {
5777         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5778         cpumask_t span, nodemask;
5779         int i;
5780
5781         cpus_clear(span);
5782         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5783
5784         nodemask = node_to_cpumask(node);
5785         cpus_or(span, span, nodemask);
5786         set_bit(node, used_nodes);
5787
5788         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5789                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
5790
5791                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
5792                 cpus_or(span, span, nodemask);
5793         }
5794
5795         return span;
5796 }
5797 #endif
5798
5799 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5800
5801 /*
5802  * SMT sched-domains:
5803  */
5804 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5805 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
5806 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
5807
5808 static int cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5809                             struct sched_group **sg)
5810 {
5811         if (sg)
5812                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
5813         return cpu;
5814 }
5815 #endif
5816
5817 /*
5818  * multi-core sched-domains:
5819  */
5820 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5821 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
5822 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
5823 #endif
5824
5825 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5826 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5827                              struct sched_group **sg)
5828 {
5829         int group;
5830         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5831         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5832         group = first_cpu(mask);
5833         if (sg)
5834                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
5835         return group;
5836 }
5837 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
5838 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5839                              struct sched_group **sg)
5840 {
5841         if (sg)
5842                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
5843         return cpu;
5844 }
5845 #endif
5846
5847 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
5848 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
5849
5850 static int cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5851                              struct sched_group **sg)
5852 {
5853         int group;
5854 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5855         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
5856         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5857         group = first_cpu(mask);
5858 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5859         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5860         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5861         group = first_cpu(mask);
5862 #else
5863         group = cpu;
5864 #endif
5865         if (sg)
5866                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
5867         return group;
5868 }
5869
5870 #ifdef CONFIG_NUMA
5871 /*
5872  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
5873  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
5874  * gets dynamically allocated.
5875  */
5876 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
5877 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
5878
5879 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
5880 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
5881
5882 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5883                                  struct sched_group **sg)
5884 {
5885         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
5886         int group;
5887
5888         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5889         group = first_cpu(nodemask);
5890
5891         if (sg)
5892                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
5893         return group;
5894 }
5895
5896 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
5897 {
5898         struct sched_group *sg = group_head;
5899         int j;
5900
5901         if (!sg)
5902                 return;
5903 next_sg:
5904         for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
5905                 struct sched_domain *sd;
5906
5907                 sd = &per_cpu(phys_domains, j);
5908                 if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
5909                         /*
5910                          * Only add "power" once for each
5911                          * physical package.
5912                          */
5913                         continue;
5914                 }
5915
5916                 sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
5917         }
5918         sg = sg->next;
5919         if (sg != group_head)
5920                 goto next_sg;
5921 }
5922 #endif
5923
5924 #ifdef CONFIG_NUMA
5925 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
5926 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5927 {
5928         int cpu, i;
5929
5930         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
5931                 struct sched_group **sched_group_nodes
5932                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
5933
5934                 if (!sched_group_nodes)
5935                         continue;
5936
5937                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5938                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
5939                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
5940
5941                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5942                         if (cpus_empty(nodemask))
5943                                 continue;
5944
5945                         if (sg == NULL)
5946                                 continue;
5947                         sg = sg->next;
5948 next_sg:
5949                         oldsg = sg;
5950                         sg = sg->next;
5951                         kfree(oldsg);
5952                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
5953                                 goto next_sg;
5954                 }
5955                 kfree(sched_group_nodes);
5956                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
5957         }
5958 }
5959 #else
5960 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5961 {
5962 }
5963 #endif
5964
5965 /*
5966  * Initialize sched groups cpu_power.
5967  *
5968  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5969  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5970  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5971  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5972  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5973  * less cpu_power.
5974  *
5975  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
5976  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
5977  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
5978  */
5979 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5980 {
5981         struct sched_domain *child;
5982         struct sched_group *group;
5983
5984         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
5985
5986         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
5987                 return;
5988
5989         child = sd->child;
5990
5991         sd->groups->__cpu_power = 0;
5992
5993         /*
5994          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
5995          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
5996          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
5997          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
5998          * same sched domain.
5999          */
6000         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6001                        (child->flags &
6002                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6003                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6004                 return;
6005         }
6006
6007         /*
6008          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6009          */
6010         group = child->groups;
6011         do {
6012                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6013                 group = group->next;
6014         } while (group != child->groups);
6015 }
6016
6017 /*
6018  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6019  * to the individual cpus
6020  */
6021 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6022 {
6023         int i;
6024 #ifdef CONFIG_NUMA
6025         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6026         int sd_allnodes = 0;
6027
6028         /*
6029          * Allocate the per-node list of sched groups
6030          */
6031         sched_group_nodes = kzalloc(sizeof(struct sched_group *)*MAX_NUMNODES,
6032                                            GFP_KERNEL);
6033         if (!sched_group_nodes) {
6034                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6035                 return -ENOMEM;
6036         }
6037         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6038 #endif
6039
6040         /*
6041          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6042          */
6043         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6044                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6045                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6046
6047                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6048
6049 #ifdef CONFIG_NUMA
6050                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6051                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6052                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6053                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6054                         sd->span = *cpu_map;
6055                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6056                         p = sd;
6057                         sd_allnodes = 1;
6058                 } else
6059                         p = NULL;
6060
6061                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6062                 *sd = SD_NODE_INIT;
6063                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6064                 sd->parent = p;
6065                 if (p)
6066                         p->child = sd;
6067                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6068 #endif
6069
6070                 p = sd;
6071                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6072                 *sd = SD_CPU_INIT;
6073                 sd->span = nodemask;
6074                 sd->parent = p;
6075                 if (p)
6076                         p->child = sd;
6077                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6078
6079 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6080                 p = sd;
6081                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6082                 *sd = SD_MC_INIT;
6083                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6084                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6085                 sd->parent = p;
6086                 p->child = sd;
6087                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6088 #endif
6089
6090 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6091                 p = sd;
6092                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6093                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6094                 sd->span = cpu_sibling_map[i];
6095                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6096                 sd->parent = p;
6097                 p->child = sd;
6098                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6099 #endif
6100         }
6101
6102 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6103         /* Set up CPU (sibling) groups */
6104         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6105                 cpumask_t this_sibling_map = cpu_sibling_map[i];
6106                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6107                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6108                         continue;
6109
6110                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
6111                                         &cpu_to_cpu_group);
6112         }
6113 #endif
6114
6115 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6116         /* Set up multi-core groups */
6117         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6118                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6119                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6120                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6121                         continue;
6122                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
6123                                         &cpu_to_core_group);
6124         }
6125 #endif
6126
6127         /* Set up physical groups */
6128         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6129                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6130
6131                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6132                 if (cpus_empty(nodemask))
6133                         continue;
6134
6135                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6136         }
6137
6138 #ifdef CONFIG_NUMA
6139         /* Set up node groups */
6140         if (sd_allnodes)
6141                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map,
6142                                         &cpu_to_allnodes_group);
6143
6144         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6145                 /* Set up node groups */
6146                 struct sched_group *sg, *prev;
6147                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6148                 cpumask_t domainspan;
6149                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6150                 int j;
6151
6152                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6153                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6154                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6155                         continue;
6156                 }
6157
6158                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6159                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6160
6161                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6162                 if (!sg) {
6163                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6164                                 "node %d\n", i);
6165                         goto error;
6166                 }
6167                 sched_group_nodes[i] = sg;
6168                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6169                         struct sched_domain *sd;
6170
6171                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6172                         sd->groups = sg;
6173                 }
6174                 sg->__cpu_power = 0;
6175                 sg->cpumask = nodemask;
6176                 sg->next = sg;
6177                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6178                 prev = sg;
6179
6180                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6181                         cpumask_t tmp, notcovered;
6182                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6183
6184                         cpus_complement(notcovered, covered);
6185                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6186                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6187                         if (cpus_empty(tmp))
6188                                 break;
6189
6190                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6191                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6192                         if (cpus_empty(tmp))
6193                                 continue;
6194
6195                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6196                                           GFP_KERNEL, i);
6197                         if (!sg) {
6198                                 printk(KERN_WARNING
6199                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6200                                 goto error;
6201                         }
6202                         sg->__cpu_power = 0;
6203                         sg->cpumask = tmp;
6204                         sg->next = prev->next;
6205                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6206                         prev->next = sg;
6207                         prev = sg;
6208                 }
6209         }
6210 #endif
6211
6212         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6213 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6214         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6215                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6216
6217                 init_sched_groups_power(i, sd);
6218         }
6219 #endif
6220 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6221         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6222                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
6223
6224                 init_sched_groups_power(i, sd);
6225         }
6226 #endif
6227
6228         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6229                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6230
6231                 init_sched_groups_power(i, sd);
6232         }
6233
6234 #ifdef CONFIG_NUMA
6235         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6236                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6237
6238         if (sd_allnodes) {
6239                 struct sched_group *sg;
6240
6241                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6242                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6243         }
6244 #endif
6245
6246         /* Attach the domains */
6247         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6248                 struct sched_domain *sd;
6249 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6250                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6251 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6252                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6253 #else
6254                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6255 #endif
6256                 cpu_attach_domain(sd, i);
6257         }
6258
6259         return 0;
6260
6261 #ifdef CONFIG_NUMA
6262 error:
6263         free_sched_groups(cpu_map);
6264         return -ENOMEM;
6265 #endif
6266 }
6267 /*
6268  * Set up scheduler domains and groups.  Callers must hold the hotplug lock.
6269  */
6270 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6271 {
6272         cpumask_t cpu_default_map;
6273         int err;
6274
6275         /*
6276          * Setup mask for cpus without special case scheduling requirements.
6277          * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6278          * exclude other special cases in the future.
6279          */
6280         cpus_andnot(cpu_default_map, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6281
6282         err = build_sched_domains(&cpu_default_map);
6283
6284         return err;
6285 }
6286
6287 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6288 {
6289         free_sched_groups(cpu_map);
6290 }
6291
6292 /*
6293  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6294  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6295  */
6296 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6297 {
6298         int i;
6299
6300         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6301                 cpu_attach_domain(NULL, i);
6302         synchronize_sched();
6303         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6304 }
6305
6306 /*
6307  * Partition sched domains as specified by the cpumasks below.
6308  * This attaches all cpus from the cpumasks to the NULL domain,
6309  * waits for a RCU quiescent period, recalculates sched
6310  * domain information and then attaches them back to the
6311  * correct sched domains
6312  * Call with hotplug lock held
6313  */
6314 int partition_sched_domains(cpumask_t *partition1, cpumask_t *partition2)
6315 {
6316         cpumask_t change_map;
6317         int err = 0;
6318
6319         cpus_and(*partition1, *partition1, cpu_online_map);
6320         cpus_and(*partition2, *partition2, cpu_online_map);
6321         cpus_or(change_map, *partition1, *partition2);
6322
6323         /* Detach sched domains from all of the affected cpus */
6324         detach_destroy_domains(&change_map);
6325         if (!cpus_empty(*partition1))
6326                 err = build_sched_domains(partition1);
6327         if (!err && !cpus_empty(*partition2))
6328                 err = build_sched_domains(partition2);
6329
6330         return err;
6331 }
6332
6333 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6334 static int arch_reinit_sched_domains(void)
6335 {
6336         int err;
6337
6338         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6339         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6340         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6341         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6342
6343         return err;
6344 }
6345
6346 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6347 {
6348         int ret;
6349
6350         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6351                 return -EINVAL;
6352
6353         if (smt)
6354                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6355         else
6356                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6357
6358         ret = arch_reinit_sched_domains();
6359
6360         return ret ? ret : count;
6361 }
6362
6363 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6364 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6365 {
6366         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6367 }
6368 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6369                                             const char *buf, size_t count)
6370 {
6371         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6372 }
6373 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6374                    sched_mc_power_savings_store);
6375 #endif
6376
6377 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6378 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6379 {
6380         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6381 }
6382 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6383                                              const char *buf, size_t count)
6384 {
6385         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6386 }
6387 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6388                    sched_smt_power_savings_store);
6389 #endif
6390
6391 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6392 {
6393         int err = 0;
6394
6395 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6396         if (smt_capable())
6397                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6398                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6399 #endif
6400 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6401         if (!err && mc_capable())
6402                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6403                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6404 #endif
6405         return err;
6406 }
6407 #endif
6408
6409 /*
6410  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy.  The domains
6411  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
6412  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
6413  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
6414  */
6415 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
6416                                 unsigned long action, void *hcpu)
6417 {
6418         switch (action) {
6419         case CPU_UP_PREPARE:
6420         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6421         case CPU_DOWN_PREPARE:
6422         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6423                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6424                 return NOTIFY_OK;
6425
6426         case CPU_UP_CANCELED:
6427         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6428         case CPU_DOWN_FAILED:
6429         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6430         case CPU_ONLINE:
6431         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6432         case CPU_DEAD:
6433         case CPU_DEAD_FROZEN:
6434                 /*
6435                  * Fall through and re-initialise the domains.
6436                  */
6437                 break;
6438         default:
6439                 return NOTIFY_DONE;
6440         }
6441
6442         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
6443         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6444
6445         return NOTIFY_OK;
6446 }
6447
6448 void __init sched_init_smp(void)
6449 {
6450         cpumask_t non_isolated_cpus;
6451
6452         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6453         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6454         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
6455         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
6456                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6457         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6458         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
6459         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
6460
6461         init_sched_domain_sysctl();
6462
6463         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6464         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
6465                 BUG();
6466 }
6467 #else
6468 void __init sched_init_smp(void)
6469 {
6470 }
6471 #endif /* CONFIG_SMP */
6472
6473 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6474 {
6475         /* Linker adds these: start and end of __sched functions */
6476         extern char __sched_text_start[], __sched_text_end[];
6477
6478         return in_lock_functions(addr) ||
6479                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6480                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6481 }
6482
6483 static inline void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
6484 {
6485         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
6486 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6487         cfs_rq->rq = rq;
6488 #endif
6489 }
6490
6491 void __init sched_init(void)
6492 {
6493         int highest_cpu = 0;
6494         int i, j;
6495
6496         /*
6497          * Link up the scheduling class hierarchy:
6498          */
6499         rt_sched_class.next = &fair_sched_class;
6500         fair_sched_class.next = &idle_sched_class;
6501         idle_sched_class.next = NULL;
6502
6503         for_each_possible_cpu(i) {
6504                 struct rt_prio_array *array;
6505                 struct rq *rq;
6506
6507                 rq = cpu_rq(i);
6508                 spin_lock_init(&rq->lock);
6509                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
6510                 rq->nr_running = 0;
6511                 rq->clock = 1;
6512                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
6513 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6514                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6515                 {
6516                         struct cfs_rq *cfs_rq = &per_cpu(init_cfs_rq, i);
6517                         struct sched_entity *se =
6518                                          &per_cpu(init_sched_entity, i);
6519
6520                         init_cfs_rq_p[i] = cfs_rq;
6521                         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
6522                         cfs_rq->tg = &init_task_grp;
6523                         list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list,
6524                                                          &rq->leaf_cfs_rq_list);
6525
6526                         init_sched_entity_p[i] = se;
6527                         se->cfs_rq = &rq->cfs;
6528                         se->my_q = cfs_rq;
6529                         se->load.weight = init_task_grp_load;
6530                         se->load.inv_weight =
6531                                  div64_64(1ULL<<32, init_task_grp_load);
6532                         se->parent = NULL;
6533                 }
6534                 init_task_grp.shares = init_task_grp_load;
6535 #endif
6536
6537                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6538                         rq->cpu_load[j] = 0;
6539 #ifdef CONFIG_SMP
6540                 rq->sd = NULL;
6541                 rq->active_balance = 0;
6542                 rq->next_balance = jiffies;
6543                 rq->push_cpu = 0;
6544                 rq->cpu = i;
6545                 rq->migration_thread = NULL;
6546                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
6547 #endif
6548                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6549
6550                 array = &rq->rt.active;
6551                 for (j = 0; j < MAX_RT_PRIO; j++) {
6552                         INIT_LIST_HEAD(array->queue + j);
6553                         __clear_bit(j, array->bitmap);
6554                 }
6555                 highest_cpu = i;
6556                 /* delimiter for bitsearch: */
6557                 __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
6558         }
6559
6560         set_load_weight(&init_task);
6561
6562 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6563         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6564 #endif
6565
6566 #ifdef CONFIG_SMP
6567         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
6568         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
6569 #endif
6570
6571 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6572         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
6573 #endif
6574
6575         /*
6576          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6577          */
6578         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6579         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6580
6581         /*
6582          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6583          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6584          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6585          * when this runqueue becomes "idle".
6586          */
6587         init_idle(current, smp_processor_id());
6588         /*
6589          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6590          */
6591         current->sched_class = &fair_sched_class;
6592 }
6593
6594 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6595 void __might_sleep(char *file, int line)
6596 {
6597 #ifdef in_atomic
6598         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6599
6600         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
6601             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
6602                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6603                         return;
6604                 prev_jiffy = jiffies;
6605                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
6606                                 " context at %s:%d\n", file, line);
6607                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
6608                         in_atomic(), irqs_disabled());
6609                 debug_show_held_locks(current);
6610                 if (irqs_disabled())
6611                         print_irqtrace_events(current);
6612                 dump_stack();
6613         }
6614 #endif
6615 }
6616 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6617 #endif
6618
6619 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6620 void normalize_rt_tasks(void)
6621 {
6622         struct task_struct *g, *p;
6623         unsigned long flags;
6624         struct rq *rq;
6625         int on_rq;
6626
6627         read_lock_irq(&tasklist_lock);
6628         do_each_thread(g, p) {
6629                 p->se.exec_start                = 0;
6630 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6631                 p->se.wait_start                = 0;
6632                 p->se.sleep_start               = 0;
6633                 p->se.block_start               = 0;
6634 #endif
6635                 task_rq(p)->clock               = 0;
6636
6637                 if (!rt_task(p)) {
6638                         /*
6639                          * Renice negative nice level userspace
6640                          * tasks back to 0:
6641                          */
6642       &nbs