sched: uniform tunings
[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 struct load_stat {
175         struct load_weight load;
176         u64 load_update_start, load_update_last;
177         unsigned long delta_fair, delta_exec, delta_stat;
178 };
179
180 /* CFS-related fields in a runqueue */
181 struct cfs_rq {
182         struct load_weight load;
183         unsigned long nr_running;
184
185         s64 fair_clock;
186         u64 exec_clock;
187         s64 wait_runtime;
188         u64 sleeper_bonus;
189         unsigned long wait_runtime_overruns, wait_runtime_underruns;
190
191         struct rb_root tasks_timeline;
192         struct rb_node *rb_leftmost;
193         struct rb_node *rb_load_balance_curr;
194 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
195         /* 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
196          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
197          */
198         struct sched_entity *curr;
199         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
200
201         /* leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
202          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
203          * (like users, containers etc.)
204          *
205          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
206          * list is used during load balance.
207          */
208         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* Better name : task_cfs_rq_list? */
209 #endif
210 };
211
212 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
213 struct rt_rq {
214         struct rt_prio_array active;
215         int rt_load_balance_idx;
216         struct list_head *rt_load_balance_head, *rt_load_balance_curr;
217 };
218
219 /*
220  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
221  *
222  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
223  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
224  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
225  */
226 struct rq {
227         spinlock_t lock;        /* runqueue lock */
228
229         /*
230          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
231          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
232          */
233         unsigned long nr_running;
234         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
235         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
236         unsigned char idle_at_tick;
237 #ifdef CONFIG_NO_HZ
238         unsigned char in_nohz_recently;
239 #endif
240         struct load_stat ls;    /* capture load from *all* tasks on this cpu */
241         unsigned long nr_load_updates;
242         u64 nr_switches;
243
244         struct cfs_rq cfs;
245 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
246         struct list_head leaf_cfs_rq_list; /* list of leaf cfs_rq on this cpu */
247 #endif
248         struct rt_rq  rt;
249
250         /*
251          * This is part of a global counter where only the total sum
252          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
253          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
254          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
255          */
256         unsigned long nr_uninterruptible;
257
258         struct task_struct *curr, *idle;
259         unsigned long next_balance;
260         struct mm_struct *prev_mm;
261
262         u64 clock, prev_clock_raw;
263         s64 clock_max_delta;
264
265         unsigned int clock_warps, clock_overflows;
266         u64 idle_clock;
267         unsigned int clock_deep_idle_events;
268         u64 tick_timestamp;
269
270         atomic_t nr_iowait;
271
272 #ifdef CONFIG_SMP
273         struct sched_domain *sd;
274
275         /* For active balancing */
276         int active_balance;
277         int push_cpu;
278         int cpu;                /* cpu of this runqueue */
279
280         struct task_struct *migration_thread;
281         struct list_head migration_queue;
282 #endif
283
284 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
285         /* latency stats */
286         struct sched_info rq_sched_info;
287
288         /* sys_sched_yield() stats */
289         unsigned long yld_exp_empty;
290         unsigned long yld_act_empty;
291         unsigned long yld_both_empty;
292         unsigned long yld_cnt;
293
294         /* schedule() stats */
295         unsigned long sched_switch;
296         unsigned long sched_cnt;
297         unsigned long sched_goidle;
298
299         /* try_to_wake_up() stats */
300         unsigned long ttwu_cnt;
301         unsigned long ttwu_local;
302 #endif
303         struct lock_class_key rq_lock_key;
304 };
305
306 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
307 static DEFINE_MUTEX(sched_hotcpu_mutex);
308
309 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
310 {
311         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
312 }
313
314 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
315 {
316 #ifdef CONFIG_SMP
317         return rq->cpu;
318 #else
319         return 0;
320 #endif
321 }
322
323 /*
324  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
325  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
326  */
327 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
328 {
329         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
330         u64 now = sched_clock();
331         s64 delta = now - prev_raw;
332         u64 clock = rq->clock;
333
334 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
335         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
336 #endif
337         /*
338          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
339          */
340         if (unlikely(delta < 0)) {
341                 clock++;
342                 rq->clock_warps++;
343         } else {
344                 /*
345                  * Catch too large forward jumps too:
346                  */
347                 if (unlikely(clock + delta > rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)) {
348                         if (clock < rq->tick_timestamp + TICK_NSEC)
349                                 clock = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
350                         else
351                                 clock++;
352                         rq->clock_overflows++;
353                 } else {
354                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
355                                 rq->clock_max_delta = delta;
356                         clock += delta;
357                 }
358         }
359
360         rq->prev_clock_raw = now;
361         rq->clock = clock;
362 }
363
364 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
365 {
366         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
367                 __update_rq_clock(rq);
368 }
369
370 /*
371  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
372  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
373  *
374  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
375  * preempt-disabled sections.
376  */
377 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
378         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
379
380 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
381 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
382 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
383 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
384
385 /*
386  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
387  * clock constructed from sched_clock():
388  */
389 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
390 {
391         unsigned long long now;
392         unsigned long flags;
393         struct rq *rq;
394
395         local_irq_save(flags);
396         rq = cpu_rq(cpu);
397         update_rq_clock(rq);
398         now = rq->clock;
399         local_irq_restore(flags);
400
401         return now;
402 }
403
404 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
405 /* Change a task's ->cfs_rq if it moves across CPUs */
406 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p)
407 {
408         p->se.cfs_rq = &task_rq(p)->cfs;
409 }
410 #else
411 static inline void set_task_cfs_rq(struct task_struct *p)
412 {
413 }
414 #endif
415
416 #ifndef prepare_arch_switch
417 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
418 #endif
419 #ifndef finish_arch_switch
420 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
421 #endif
422
423 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
424 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
425 {
426         return rq->curr == p;
427 }
428
429 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
430 {
431 }
432
433 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
434 {
435 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
436         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
437         rq->lock.owner = current;
438 #endif
439         /*
440          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
441          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
442          * prev into current:
443          */
444         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
445
446         spin_unlock_irq(&rq->lock);
447 }
448
449 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
450 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
451 {
452 #ifdef CONFIG_SMP
453         return p->oncpu;
454 #else
455         return rq->curr == p;
456 #endif
457 }
458
459 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
460 {
461 #ifdef CONFIG_SMP
462         /*
463          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
464          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
465          * here.
466          */
467         next->oncpu = 1;
468 #endif
469 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
470         spin_unlock_irq(&rq->lock);
471 #else
472         spin_unlock(&rq->lock);
473 #endif
474 }
475
476 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
477 {
478 #ifdef CONFIG_SMP
479         /*
480          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
481          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
482          * finished.
483          */
484         smp_wmb();
485         prev->oncpu = 0;
486 #endif
487 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
488         local_irq_enable();
489 #endif
490 }
491 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
492
493 /*
494  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
495  * Must be called interrupts disabled.
496  */
497 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
498         __acquires(rq->lock)
499 {
500         struct rq *rq;
501
502 repeat_lock_task:
503         rq = task_rq(p);
504         spin_lock(&rq->lock);
505         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
506                 spin_unlock(&rq->lock);
507                 goto repeat_lock_task;
508         }
509         return rq;
510 }
511
512 /*
513  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
514  * interrupts.  Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
515  * explicitly disabling preemption.
516  */
517 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
518         __acquires(rq->lock)
519 {
520         struct rq *rq;
521
522 repeat_lock_task:
523         local_irq_save(*flags);
524         rq = task_rq(p);
525         spin_lock(&rq->lock);
526         if (unlikely(rq != task_rq(p))) {
527                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
528                 goto repeat_lock_task;
529         }
530         return rq;
531 }
532
533 static inline void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
534         __releases(rq->lock)
535 {
536         spin_unlock(&rq->lock);
537 }
538
539 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
540         __releases(rq->lock)
541 {
542         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
543 }
544
545 /*
546  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
547  */
548 static inline struct rq *this_rq_lock(void)
549         __acquires(rq->lock)
550 {
551         struct rq *rq;
552
553         local_irq_disable();
554         rq = this_rq();
555         spin_lock(&rq->lock);
556
557         return rq;
558 }
559
560 /*
561  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
562  */
563 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
564 {
565         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
566
567         spin_lock(&rq->lock);
568         __update_rq_clock(rq);
569         spin_unlock(&rq->lock);
570         rq->clock_deep_idle_events++;
571 }
572 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
573
574 /*
575  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
576  */
577 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
578 {
579         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
580         u64 now = sched_clock();
581
582         rq->idle_clock += delta_ns;
583         /*
584          * Override the previous timestamp and ignore all
585          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
586          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
587          * rq clock:
588          */
589         spin_lock(&rq->lock);
590         rq->prev_clock_raw = now;
591         rq->clock += delta_ns;
592         spin_unlock(&rq->lock);
593 }
594 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
595
596 /*
597  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
598  *
599  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
600  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
601  * the target CPU.
602  */
603 #ifdef CONFIG_SMP
604
605 #ifndef tsk_is_polling
606 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
607 #endif
608
609 static void resched_task(struct task_struct *p)
610 {
611         int cpu;
612
613         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
614
615         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
616                 return;
617
618         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
619
620         cpu = task_cpu(p);
621         if (cpu == smp_processor_id())
622                 return;
623
624         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
625         smp_mb();
626         if (!tsk_is_polling(p))
627                 smp_send_reschedule(cpu);
628 }
629
630 static void resched_cpu(int cpu)
631 {
632         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
633         unsigned long flags;
634
635         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
636                 return;
637         resched_task(cpu_curr(cpu));
638         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
639 }
640 #else
641 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
642 {
643         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
644         set_tsk_need_resched(p);
645 }
646 #endif
647
648 static u64 div64_likely32(u64 divident, unsigned long divisor)
649 {
650 #if BITS_PER_LONG == 32
651         if (likely(divident <= 0xffffffffULL))
652                 return (u32)divident / divisor;
653         do_div(divident, divisor);
654
655         return divident;
656 #else
657         return divident / divisor;
658 #endif
659 }
660
661 #if BITS_PER_LONG == 32
662 # define WMULT_CONST    (~0UL)
663 #else
664 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
665 #endif
666
667 #define WMULT_SHIFT     32
668
669 /*
670  * Shift right and round:
671  */
672 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
673
674 static unsigned long
675 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
676                 struct load_weight *lw)
677 {
678         u64 tmp;
679
680         if (unlikely(!lw->inv_weight))
681                 lw->inv_weight = (WMULT_CONST - lw->weight/2) / lw->weight + 1;
682
683         tmp = (u64)delta_exec * weight;
684         /*
685          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
686          */
687         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
688                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
689                         WMULT_SHIFT/2);
690         else
691                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
692
693         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
694 }
695
696 static inline unsigned long
697 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
698 {
699         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
700 }
701
702 static void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
703 {
704         lw->weight += inc;
705         lw->inv_weight = 0;
706 }
707
708 static void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
709 {
710         lw->weight -= dec;
711         lw->inv_weight = 0;
712 }
713
714 /*
715  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
716  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
717  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
718  * scheduling class and "nice" value.  For SCHED_NORMAL tasks this is just a
719  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
720  * slice expiry etc.
721  */
722
723 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
724 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
725
726 /*
727  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
728  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
729  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
730  * that remained on nice 0.
731  *
732  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
733  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
734  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
735  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
736  * the relative distance between them is ~25%.)
737  */
738 static const int prio_to_weight[40] = {
739  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
740  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
741  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
742  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
743  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
744  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
745  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
746  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
747 };
748
749 /*
750  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
751  *
752  * In cases where the weight does not change often, we can use the
753  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
754  * into multiplications:
755  */
756 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
757  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
758  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
759  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
760  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
761  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
762  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
763  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
764  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
765 };
766
767 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
768
769 /*
770  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
771  * scheduling classes, without having to expose their internal data
772  * structures to the load-balancing proper:
773  */
774 struct rq_iterator {
775         void *arg;
776         struct task_struct *(*start)(void *);
777         struct task_struct *(*next)(void *);
778 };
779
780 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
781                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
782                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
783                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
784                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
785
786 #include "sched_stats.h"
787 #include "sched_rt.c"
788 #include "sched_fair.c"
789 #include "sched_idletask.c"
790 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
791 # include "sched_debug.c"
792 #endif
793
794 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
795
796 static void __update_curr_load(struct rq *rq, struct load_stat *ls)
797 {
798         if (rq->curr != rq->idle && ls->load.weight) {
799                 ls->delta_exec += ls->delta_stat;
800                 ls->delta_fair += calc_delta_fair(ls->delta_stat, &ls->load);
801                 ls->delta_stat = 0;
802         }
803 }
804
805 /*
806  * Update delta_exec, delta_fair fields for rq.
807  *
808  * delta_fair clock advances at a rate inversely proportional to
809  * total load (rq->ls.load.weight) on the runqueue, while
810  * delta_exec advances at the same rate as wall-clock (provided
811  * cpu is not idle).
812  *
813  * delta_exec / delta_fair is a measure of the (smoothened) load on this
814  * runqueue over any given interval. This (smoothened) load is used
815  * during load balance.
816  *
817  * This function is called /before/ updating rq->ls.load
818  * and when switching tasks.
819  */
820 static void update_curr_load(struct rq *rq)
821 {
822         struct load_stat *ls = &rq->ls;
823         u64 start;
824
825         start = ls->load_update_start;
826         ls->load_update_start = rq->clock;
827         ls->delta_stat += rq->clock - start;
828         /*
829          * Stagger updates to ls->delta_fair. Very frequent updates
830          * can be expensive.
831          */
832         if (ls->delta_stat >= sysctl_sched_stat_granularity)
833                 __update_curr_load(rq, ls);
834 }
835
836 static inline void inc_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
837 {
838         update_curr_load(rq);
839         update_load_add(&rq->ls.load, p->se.load.weight);
840 }
841
842 static inline void dec_load(struct rq *rq, const struct task_struct *p)
843 {
844         update_curr_load(rq);
845         update_load_sub(&rq->ls.load, p->se.load.weight);
846 }
847
848 static void inc_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
849 {
850         rq->nr_running++;
851         inc_load(rq, p);
852 }
853
854 static void dec_nr_running(struct task_struct *p, struct rq *rq)
855 {
856         rq->nr_running--;
857         dec_load(rq, p);
858 }
859
860 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
861 {
862         p->se.wait_runtime = 0;
863
864         if (task_has_rt_policy(p)) {
865                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
866                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
867                 return;
868         }
869
870         /*
871          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
872          */
873         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
874                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
875                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
876                 return;
877         }
878
879         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
880         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
881 }
882
883 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
884 {
885         sched_info_queued(p);
886         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
887         p->se.on_rq = 1;
888 }
889
890 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
891 {
892         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
893         p->se.on_rq = 0;
894 }
895
896 /*
897  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
898  */
899 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
900 {
901         return p->static_prio;
902 }
903
904 /*
905  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
906  * without taking RT-inheritance into account. Might be
907  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
908  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
909  * estimator recalculates.
910  */
911 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
912 {
913         int prio;
914
915         if (task_has_rt_policy(p))
916                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
917         else
918                 prio = __normal_prio(p);
919         return prio;
920 }
921
922 /*
923  * Calculate the current priority, i.e. the priority
924  * taken into account by the scheduler. This value might
925  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
926  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
927  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
928  */
929 static int effective_prio(struct task_struct *p)
930 {
931         p->normal_prio = normal_prio(p);
932         /*
933          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
934          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
935          * to the normal priority:
936          */
937         if (!rt_prio(p->prio))
938                 return p->normal_prio;
939         return p->prio;
940 }
941
942 /*
943  * activate_task - move a task to the runqueue.
944  */
945 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
946 {
947         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
948                 rq->nr_uninterruptible--;
949
950         enqueue_task(rq, p, wakeup);
951         inc_nr_running(p, rq);
952 }
953
954 /*
955  * activate_idle_task - move idle task to the _front_ of runqueue.
956  */
957 static inline void activate_idle_task(struct task_struct *p, struct rq *rq)
958 {
959         update_rq_clock(rq);
960
961         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
962                 rq->nr_uninterruptible--;
963
964         enqueue_task(rq, p, 0);
965         inc_nr_running(p, rq);
966 }
967
968 /*
969  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
970  */
971 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
972 {
973         if (p->state == TASK_UNINTERRUPTIBLE)
974                 rq->nr_uninterruptible++;
975
976         dequeue_task(rq, p, sleep);
977         dec_nr_running(p, rq);
978 }
979
980 /**
981  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
982  * @p: the task in question.
983  */
984 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
985 {
986         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
987 }
988
989 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
990 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
991 {
992         return cpu_rq(cpu)->ls.load.weight;
993 }
994
995 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
996 {
997 #ifdef CONFIG_SMP
998         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
999         set_task_cfs_rq(p);
1000 #endif
1001 }
1002
1003 #ifdef CONFIG_SMP
1004
1005 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1006 {
1007         int old_cpu = task_cpu(p);
1008         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1009         u64 clock_offset, fair_clock_offset;
1010
1011         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1012         fair_clock_offset = old_rq->cfs.fair_clock - new_rq->cfs.fair_clock;
1013
1014         if (p->se.wait_start_fair)
1015                 p->se.wait_start_fair -= fair_clock_offset;
1016         if (p->se.sleep_start_fair)
1017                 p->se.sleep_start_fair -= fair_clock_offset;
1018
1019 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1020         if (p->se.wait_start)
1021                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1022         if (p->se.sleep_start)
1023                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1024         if (p->se.block_start)
1025                 p->se.block_start -= clock_offset;
1026 #endif
1027
1028         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1029 }
1030
1031 struct migration_req {
1032         struct list_head list;
1033
1034         struct task_struct *task;
1035         int dest_cpu;
1036
1037         struct completion done;
1038 };
1039
1040 /*
1041  * The task's runqueue lock must be held.
1042  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1043  */
1044 static int
1045 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1046 {
1047         struct rq *rq = task_rq(p);
1048
1049         /*
1050          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1051          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1052          */
1053         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1054                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1055                 return 0;
1056         }
1057
1058         init_completion(&req->done);
1059         req->task = p;
1060         req->dest_cpu = dest_cpu;
1061         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1062
1063         return 1;
1064 }
1065
1066 /*
1067  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1068  *
1069  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1070  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1071  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1072  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1073  * waiting to become inactive.
1074  */
1075 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1076 {
1077         unsigned long flags;
1078         int running, on_rq;
1079         struct rq *rq;
1080
1081 repeat:
1082         /*
1083          * We do the initial early heuristics without holding
1084          * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1085          * the runqueue lock when things look like they will
1086          * work out!
1087          */
1088         rq = task_rq(p);
1089
1090         /*
1091          * If the task is actively running on another CPU
1092          * still, just relax and busy-wait without holding
1093          * any locks.
1094          *
1095          * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1096          * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1097          * But we don't care, since "task_running()" will
1098          * return false if the runqueue has changed and p
1099          * is actually now running somewhere else!
1100          */
1101         while (task_running(rq, p))
1102                 cpu_relax();
1103
1104         /*
1105          * Ok, time to look more closely! We need the rq
1106          * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1107          * just go back and repeat.
1108          */
1109         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1110         running = task_running(rq, p);
1111         on_rq = p->se.on_rq;
1112         task_rq_unlock(rq, &flags);
1113
1114         /*
1115          * Was it really running after all now that we
1116          * checked with the proper locks actually held?
1117          *
1118          * Oops. Go back and try again..
1119          */
1120         if (unlikely(running)) {
1121                 cpu_relax();
1122                 goto repeat;
1123         }
1124
1125         /*
1126          * It's not enough that it's not actively running,
1127          * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1128          * preempted!
1129          *
1130          * So if it wa still runnable (but just not actively
1131          * running right now), it's preempted, and we should
1132          * yield - it could be a while.
1133          */
1134         if (unlikely(on_rq)) {
1135                 yield();
1136                 goto repeat;
1137         }
1138
1139         /*
1140          * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1141          * runnable, which means that it will never become
1142          * running in the future either. We're all done!
1143          */
1144 }
1145
1146 /***
1147  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1148  * @p: the to-be-kicked thread
1149  *
1150  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1151  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1152  *
1153  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
1154  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1155  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1156  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1157  * achieved as well.
1158  */
1159 void kick_process(struct task_struct *p)
1160 {
1161         int cpu;
1162
1163         preempt_disable();
1164         cpu = task_cpu(p);
1165         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1166                 smp_send_reschedule(cpu);
1167         preempt_enable();
1168 }
1169
1170 /*
1171  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1172  * according to the scheduling class and "nice" value.
1173  *
1174  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1175  * balance conservatively.
1176  */
1177 static inline unsigned long source_load(int cpu, int type)
1178 {
1179         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1180         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1181
1182         if (type == 0)
1183                 return total;
1184
1185         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1186 }
1187
1188 /*
1189  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1190  * according to the scheduling class and "nice" value.
1191  */
1192 static inline unsigned long target_load(int cpu, int type)
1193 {
1194         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1195         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1196
1197         if (type == 0)
1198                 return total;
1199
1200         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1201 }
1202
1203 /*
1204  * Return the average load per task on the cpu's run queue
1205  */
1206 static inline unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1207 {
1208         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1209         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1210         unsigned long n = rq->nr_running;
1211
1212         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
1213 }
1214
1215 /*
1216  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
1217  * domain.
1218  */
1219 static struct sched_group *
1220 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
1221 {
1222         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
1223         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
1224         int load_idx = sd->forkexec_idx;
1225         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
1226
1227         do {
1228                 unsigned long load, avg_load;
1229                 int local_group;
1230                 int i;
1231
1232                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
1233                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
1234                         goto nextgroup;
1235
1236                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
1237
1238                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
1239                 avg_load = 0;
1240
1241                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
1242                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
1243                         if (local_group)
1244                                 load = source_load(i, load_idx);
1245                         else
1246                                 load = target_load(i, load_idx);
1247
1248                         avg_load += load;
1249                 }
1250
1251                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
1252                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
1253                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
1254
1255                 if (local_group) {
1256                         this_load = avg_load;
1257                         this = group;
1258                 } else if (avg_load < min_load) {
1259                         min_load = avg_load;
1260                         idlest = group;
1261                 }
1262 nextgroup:
1263                 group = group->next;
1264         } while (group != sd->groups);
1265
1266         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
1267                 return NULL;
1268         return idlest;
1269 }
1270
1271 /*
1272  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
1273  */
1274 static int
1275 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
1276 {
1277         cpumask_t tmp;
1278         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
1279         int idlest = -1;
1280         int i;
1281
1282         /* Traverse only the allowed CPUs */
1283         cpus_and(tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
1284
1285         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1286                 load = weighted_cpuload(i);
1287
1288                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
1289                         min_load = load;
1290                         idlest = i;
1291                 }
1292         }
1293
1294         return idlest;
1295 }
1296
1297 /*
1298  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
1299  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
1300  * SD_BALANCE_EXEC.
1301  *
1302  * Balance, ie. select the least loaded group.
1303  *
1304  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
1305  *
1306  * preempt must be disabled.
1307  */
1308 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
1309 {
1310         struct task_struct *t = current;
1311         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
1312
1313         for_each_domain(cpu, tmp) {
1314                 /*
1315                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
1316                  */
1317                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
1318                         break;
1319                 if (tmp->flags & flag)
1320                         sd = tmp;
1321         }
1322
1323         while (sd) {
1324                 cpumask_t span;
1325                 struct sched_group *group;
1326                 int new_cpu, weight;
1327
1328                 if (!(sd->flags & flag)) {
1329                         sd = sd->child;
1330                         continue;
1331                 }
1332
1333                 span = sd->span;
1334                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
1335                 if (!group) {
1336                         sd = sd->child;
1337                         continue;
1338                 }
1339
1340                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
1341                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
1342                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
1343                         sd = sd->child;
1344                         continue;
1345                 }
1346
1347                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
1348                 cpu = new_cpu;
1349                 sd = NULL;
1350                 weight = cpus_weight(span);
1351                 for_each_domain(cpu, tmp) {
1352                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
1353                                 break;
1354                         if (tmp->flags & flag)
1355                                 sd = tmp;
1356                 }
1357                 /* while loop will break here if sd == NULL */
1358         }
1359
1360         return cpu;
1361 }
1362
1363 #endif /* CONFIG_SMP */
1364
1365 /*
1366  * wake_idle() will wake a task on an idle cpu if task->cpu is
1367  * not idle and an idle cpu is available.  The span of cpus to
1368  * search starts with cpus closest then further out as needed,
1369  * so we always favor a closer, idle cpu.
1370  *
1371  * Returns the CPU we should wake onto.
1372  */
1373 #if defined(ARCH_HAS_SCHED_WAKE_IDLE)
1374 static int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1375 {
1376         cpumask_t tmp;
1377         struct sched_domain *sd;
1378         int i;
1379
1380         /*
1381          * If it is idle, then it is the best cpu to run this task.
1382          *
1383          * This cpu is also the best, if it has more than one task already.
1384          * Siblings must be also busy(in most cases) as they didn't already
1385          * pickup the extra load from this cpu and hence we need not check
1386          * sibling runqueue info. This will avoid the checks and cache miss
1387          * penalities associated with that.
1388          */
1389         if (idle_cpu(cpu) || cpu_rq(cpu)->nr_running > 1)
1390                 return cpu;
1391
1392         for_each_domain(cpu, sd) {
1393                 if (sd->flags & SD_WAKE_IDLE) {
1394                         cpus_and(tmp, sd->span, p->cpus_allowed);
1395                         for_each_cpu_mask(i, tmp) {
1396                                 if (idle_cpu(i))
1397                                         return i;
1398                         }
1399                 } else {
1400                         break;
1401                 }
1402         }
1403         return cpu;
1404 }
1405 #else
1406 static inline int wake_idle(int cpu, struct task_struct *p)
1407 {
1408         return cpu;
1409 }
1410 #endif
1411
1412 /***
1413  * try_to_wake_up - wake up a thread
1414  * @p: the to-be-woken-up thread
1415  * @state: the mask of task states that can be woken
1416  * @sync: do a synchronous wakeup?
1417  *
1418  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1419  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1420  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1421  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1422  * runnable without the overhead of this.
1423  *
1424  * returns failure only if the task is already active.
1425  */
1426 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
1427 {
1428         int cpu, this_cpu, success = 0;
1429         unsigned long flags;
1430         long old_state;
1431         struct rq *rq;
1432 #ifdef CONFIG_SMP
1433         struct sched_domain *sd, *this_sd = NULL;
1434         unsigned long load, this_load;
1435         int new_cpu;
1436 #endif
1437
1438         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1439         old_state = p->state;
1440         if (!(old_state & state))
1441                 goto out;
1442
1443         if (p->se.on_rq)
1444                 goto out_running;
1445
1446         cpu = task_cpu(p);
1447         this_cpu = smp_processor_id();
1448
1449 #ifdef CONFIG_SMP
1450         if (unlikely(task_running(rq, p)))
1451                 goto out_activate;
1452
1453         new_cpu = cpu;
1454
1455         schedstat_inc(rq, ttwu_cnt);
1456         if (cpu == this_cpu) {
1457                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1458                 goto out_set_cpu;
1459         }
1460
1461         for_each_domain(this_cpu, sd) {
1462                 if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
1463                         schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1464                         this_sd = sd;
1465                         break;
1466                 }
1467         }
1468
1469         if (unlikely(!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)))
1470                 goto out_set_cpu;
1471
1472         /*
1473          * Check for affine wakeup and passive balancing possibilities.
1474          */
1475         if (this_sd) {
1476                 int idx = this_sd->wake_idx;
1477                 unsigned int imbalance;
1478
1479                 imbalance = 100 + (this_sd->imbalance_pct - 100) / 2;
1480
1481                 load = source_load(cpu, idx);
1482                 this_load = target_load(this_cpu, idx);
1483
1484                 new_cpu = this_cpu; /* Wake to this CPU if we can */
1485
1486                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_AFFINE) {
1487                         unsigned long tl = this_load;
1488                         unsigned long tl_per_task;
1489
1490                         tl_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
1491
1492                         /*
1493                          * If sync wakeup then subtract the (maximum possible)
1494                          * effect of the currently running task from the load
1495                          * of the current CPU:
1496                          */
1497                         if (sync)
1498                                 tl -= current->se.load.weight;
1499
1500                         if ((tl <= load &&
1501                                 tl + target_load(cpu, idx) <= tl_per_task) ||
1502                                100*(tl + p->se.load.weight) <= imbalance*load) {
1503                                 /*
1504                                  * This domain has SD_WAKE_AFFINE and
1505                                  * p is cache cold in this domain, and
1506                                  * there is no bad imbalance.
1507                                  */
1508                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_affine);
1509                                 goto out_set_cpu;
1510                         }
1511                 }
1512
1513                 /*
1514                  * Start passive balancing when half the imbalance_pct
1515                  * limit is reached.
1516                  */
1517                 if (this_sd->flags & SD_WAKE_BALANCE) {
1518                         if (imbalance*this_load <= 100*load) {
1519                                 schedstat_inc(this_sd, ttwu_move_balance);
1520                                 goto out_set_cpu;
1521                         }
1522                 }
1523         }
1524
1525         new_cpu = cpu; /* Could not wake to this_cpu. Wake to cpu instead */
1526 out_set_cpu:
1527         new_cpu = wake_idle(new_cpu, p);
1528         if (new_cpu != cpu) {
1529                 set_task_cpu(p, new_cpu);
1530                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1531                 /* might preempt at this point */
1532                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1533                 old_state = p->state;
1534                 if (!(old_state & state))
1535                         goto out;
1536                 if (p->se.on_rq)
1537                         goto out_running;
1538
1539                 this_cpu = smp_processor_id();
1540                 cpu = task_cpu(p);
1541         }
1542
1543 out_activate:
1544 #endif /* CONFIG_SMP */
1545         update_rq_clock(rq);
1546         activate_task(rq, p, 1);
1547         /*
1548          * Sync wakeups (i.e. those types of wakeups where the waker
1549          * has indicated that it will leave the CPU in short order)
1550          * don't trigger a preemption, if the woken up task will run on
1551          * this cpu. (in this case the 'I will reschedule' promise of
1552          * the waker guarantees that the freshly woken up task is going
1553          * to be considered on this CPU.)
1554          */
1555         if (!sync || cpu != this_cpu)
1556                 check_preempt_curr(rq, p);
1557         success = 1;
1558
1559 out_running:
1560         p->state = TASK_RUNNING;
1561 out:
1562         task_rq_unlock(rq, &flags);
1563
1564         return success;
1565 }
1566
1567 int fastcall wake_up_process(struct task_struct *p)
1568 {
1569         return try_to_wake_up(p, TASK_STOPPED | TASK_TRACED |
1570                                  TASK_INTERRUPTIBLE | TASK_UNINTERRUPTIBLE, 0);
1571 }
1572 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
1573
1574 int fastcall wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
1575 {
1576         return try_to_wake_up(p, state, 0);
1577 }
1578
1579 /*
1580  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
1581  * p is forked by current.
1582  *
1583  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
1584  */
1585 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
1586 {
1587         p->se.wait_start_fair           = 0;
1588         p->se.exec_start                = 0;
1589         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
1590         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
1591         p->se.delta_exec                = 0;
1592         p->se.delta_fair_run            = 0;
1593         p->se.delta_fair_sleep          = 0;
1594         p->se.wait_runtime              = 0;
1595         p->se.sleep_start_fair          = 0;
1596
1597 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1598         p->se.wait_start                = 0;
1599         p->se.sum_wait_runtime          = 0;
1600         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
1601         p->se.sleep_start               = 0;
1602         p->se.block_start               = 0;
1603         p->se.sleep_max                 = 0;
1604         p->se.block_max                 = 0;
1605         p->se.exec_max                  = 0;
1606         p->se.slice_max                 = 0;
1607         p->se.wait_max                  = 0;
1608         p->se.wait_runtime_overruns     = 0;
1609         p->se.wait_runtime_underruns    = 0;
1610 #endif
1611
1612         INIT_LIST_HEAD(&p->run_list);
1613         p->se.on_rq = 0;
1614
1615 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1616         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
1617 #endif
1618
1619         /*
1620          * We mark the process as running here, but have not actually
1621          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
1622          * nobody will actually run it, and a signal or other external
1623          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
1624          */
1625         p->state = TASK_RUNNING;
1626 }
1627
1628 /*
1629  * fork()/clone()-time setup:
1630  */
1631 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
1632 {
1633         int cpu = get_cpu();
1634
1635         __sched_fork(p);
1636
1637 #ifdef CONFIG_SMP
1638         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
1639 #endif
1640         __set_task_cpu(p, cpu);
1641
1642         /*
1643          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
1644          */
1645         p->prio = current->normal_prio;
1646
1647 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
1648         if (likely(sched_info_on()))
1649                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
1650 #endif
1651 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
1652         p->oncpu = 0;
1653 #endif
1654 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1655         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
1656         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
1657 #endif
1658         put_cpu();
1659 }
1660
1661 /*
1662  * After fork, child runs first. (default) If set to 0 then
1663  * parent will (try to) run first.
1664  */
1665 unsigned int __read_mostly sysctl_sched_child_runs_first = 1;
1666
1667 /*
1668  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
1669  *
1670  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
1671  * that must be done for every newly created context, then puts the task
1672  * on the runqueue and wakes it.
1673  */
1674 void fastcall wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
1675 {
1676         unsigned long flags;
1677         struct rq *rq;
1678         int this_cpu;
1679
1680         rq = task_rq_lock(p, &flags);
1681         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
1682         this_cpu = smp_processor_id(); /* parent's CPU */
1683         update_rq_clock(rq);
1684
1685         p->prio = effective_prio(p);
1686
1687         if (rt_prio(p->prio))
1688                 p->sched_class = &rt_sched_class;
1689         else
1690                 p->sched_class = &fair_sched_class;
1691
1692         if (task_cpu(p) != this_cpu || !p->sched_class->task_new ||
1693                                                         !current->se.on_rq) {
1694                 activate_task(rq, p, 0);
1695         } else {
1696                 /*
1697                  * Let the scheduling class do new task startup
1698                  * management (if any):
1699                  */
1700                 p->sched_class->task_new(rq, p);
1701                 inc_nr_running(p, rq);
1702         }
1703         check_preempt_curr(rq, p);
1704         task_rq_unlock(rq, &flags);
1705 }
1706
1707 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
1708
1709 /**
1710  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
1711  * @notifier: notifier struct to register
1712  */
1713 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
1714 {
1715         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
1716 }
1717 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
1718
1719 /**
1720  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
1721  * @notifier: notifier struct to unregister
1722  *
1723  * This is safe to call from within a preemption notifier.
1724  */
1725 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
1726 {
1727         hlist_del(&notifier->link);
1728 }
1729 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
1730
1731 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1732 {
1733         struct preempt_notifier *notifier;
1734         struct hlist_node *node;
1735
1736         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1737                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
1738 }
1739
1740 static void
1741 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1742                                  struct task_struct *next)
1743 {
1744         struct preempt_notifier *notifier;
1745         struct hlist_node *node;
1746
1747         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
1748                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
1749 }
1750
1751 #else
1752
1753 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
1754 {
1755 }
1756
1757 static void
1758 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
1759                                  struct task_struct *next)
1760 {
1761 }
1762
1763 #endif
1764
1765 /**
1766  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
1767  * @rq: the runqueue preparing to switch
1768  * @prev: the current task that is being switched out
1769  * @next: the task we are going to switch to.
1770  *
1771  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
1772  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
1773  * switch.
1774  *
1775  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
1776  * hooks.
1777  */
1778 static inline void
1779 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1780                     struct task_struct *next)
1781 {
1782         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
1783         prepare_lock_switch(rq, next);
1784         prepare_arch_switch(next);
1785 }
1786
1787 /**
1788  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
1789  * @rq: runqueue associated with task-switch
1790  * @prev: the thread we just switched away from.
1791  *
1792  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
1793  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
1794  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
1795  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
1796  *
1797  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
1798  * so, we finish that here outside of the runqueue lock.  (Doing it
1799  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
1800  * details.)
1801  */
1802 static inline void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1803         __releases(rq->lock)
1804 {
1805         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
1806         long prev_state;
1807
1808         rq->prev_mm = NULL;
1809
1810         /*
1811          * A task struct has one reference for the use as "current".
1812          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
1813          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
1814          * the scheduled task must drop that reference.
1815          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
1816          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
1817          * there before we look at prev->state, and then the reference would
1818          * be dropped twice.
1819          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
1820          */
1821         prev_state = prev->state;
1822         finish_arch_switch(prev);
1823         finish_lock_switch(rq, prev);
1824         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
1825         if (mm)
1826                 mmdrop(mm);
1827         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
1828                 /*
1829                  * Remove function-return probe instances associated with this
1830                  * task and put them back on the free list.
1831                  */
1832                 kprobe_flush_task(prev);
1833                 put_task_struct(prev);
1834         }
1835 }
1836
1837 /**
1838  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
1839  * @prev: the thread we just switched away from.
1840  */
1841 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
1842         __releases(rq->lock)
1843 {
1844         struct rq *rq = this_rq();
1845
1846         finish_task_switch(rq, prev);
1847 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1848         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
1849         preempt_enable();
1850 #endif
1851         if (current->set_child_tid)
1852                 put_user(current->pid, current->set_child_tid);
1853 }
1854
1855 /*
1856  * context_switch - switch to the new MM and the new
1857  * thread's register state.
1858  */
1859 static inline void
1860 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
1861                struct task_struct *next)
1862 {
1863         struct mm_struct *mm, *oldmm;
1864
1865         prepare_task_switch(rq, prev, next);
1866         mm = next->mm;
1867         oldmm = prev->active_mm;
1868         /*
1869          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
1870          * combine the page table reload and the switch backend into
1871          * one hypercall.
1872          */
1873         arch_enter_lazy_cpu_mode();
1874
1875         if (unlikely(!mm)) {
1876                 next->active_mm = oldmm;
1877                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
1878                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
1879         } else
1880                 switch_mm(oldmm, mm, next);
1881
1882         if (unlikely(!prev->mm)) {
1883                 prev->active_mm = NULL;
1884                 rq->prev_mm = oldmm;
1885         }
1886         /*
1887          * Since the runqueue lock will be released by the next
1888          * task (which is an invalid locking op but in the case
1889          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
1890          * do an early lockdep release here:
1891          */
1892 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
1893         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
1894 #endif
1895
1896         /* Here we just switch the register state and the stack. */
1897         switch_to(prev, next, prev);
1898
1899         barrier();
1900         /*
1901          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
1902          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
1903          * frame will be invalid.
1904          */
1905         finish_task_switch(this_rq(), prev);
1906 }
1907
1908 /*
1909  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
1910  *
1911  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
1912  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
1913  * number of context switches performed since bootup.
1914  */
1915 unsigned long nr_running(void)
1916 {
1917         unsigned long i, sum = 0;
1918
1919         for_each_online_cpu(i)
1920                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
1921
1922         return sum;
1923 }
1924
1925 unsigned long nr_uninterruptible(void)
1926 {
1927         unsigned long i, sum = 0;
1928
1929         for_each_possible_cpu(i)
1930                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1931
1932         /*
1933          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
1934          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
1935          */
1936         if (unlikely((long)sum < 0))
1937                 sum = 0;
1938
1939         return sum;
1940 }
1941
1942 unsigned long long nr_context_switches(void)
1943 {
1944         int i;
1945         unsigned long long sum = 0;
1946
1947         for_each_possible_cpu(i)
1948                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
1949
1950         return sum;
1951 }
1952
1953 unsigned long nr_iowait(void)
1954 {
1955         unsigned long i, sum = 0;
1956
1957         for_each_possible_cpu(i)
1958                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
1959
1960         return sum;
1961 }
1962
1963 unsigned long nr_active(void)
1964 {
1965         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
1966
1967         for_each_online_cpu(i) {
1968                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
1969                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
1970         }
1971
1972         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
1973                 uninterruptible = 0;
1974
1975         return running + uninterruptible;
1976 }
1977
1978 /*
1979  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
1980  * scheduler tick (TICK_NSEC).
1981  */
1982 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
1983 {
1984         u64 fair_delta64, exec_delta64, idle_delta64, sample_interval64, tmp64;
1985         unsigned long total_load = this_rq->ls.load.weight;
1986         unsigned long this_load =  total_load;
1987         struct load_stat *ls = &this_rq->ls;
1988         int i, scale;
1989
1990         this_rq->nr_load_updates++;
1991         if (unlikely(!(sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_PRECISE_CPU_LOAD)))
1992                 goto do_avg;
1993
1994         /* Update delta_fair/delta_exec fields first */
1995         update_curr_load(this_rq);
1996
1997         fair_delta64 = ls->delta_fair + 1;
1998         ls->delta_fair = 0;
1999
2000         exec_delta64 = ls->delta_exec + 1;
2001         ls->delta_exec = 0;
2002
2003         sample_interval64 = this_rq->clock - ls->load_update_last;
2004         ls->load_update_last = this_rq->clock;
2005
2006         if ((s64)sample_interval64 < (s64)TICK_NSEC)
2007                 sample_interval64 = TICK_NSEC;
2008
2009         if (exec_delta64 > sample_interval64)
2010                 exec_delta64 = sample_interval64;
2011
2012         idle_delta64 = sample_interval64 - exec_delta64;
2013
2014         tmp64 = div64_64(SCHED_LOAD_SCALE * exec_delta64, fair_delta64);
2015         tmp64 = div64_64(tmp64 * exec_delta64, sample_interval64);
2016
2017         this_load = (unsigned long)tmp64;
2018
2019 do_avg:
2020
2021         /* Update our load: */
2022         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2023                 unsigned long old_load, new_load;
2024
2025                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2026
2027                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2028                 new_load = this_load;
2029
2030                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2031         }
2032 }
2033
2034 #ifdef CONFIG_SMP
2035
2036 /*
2037  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2038  *
2039  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2040  * you need to do so manually before calling.
2041  */
2042 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2043         __acquires(rq1->lock)
2044         __acquires(rq2->lock)
2045 {
2046         BUG_ON(!irqs_disabled());
2047         if (rq1 == rq2) {
2048                 spin_lock(&rq1->lock);
2049                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2050         } else {
2051                 if (rq1 < rq2) {
2052                         spin_lock(&rq1->lock);
2053                         spin_lock(&rq2->lock);
2054                 } else {
2055                         spin_lock(&rq2->lock);
2056                         spin_lock(&rq1->lock);
2057                 }
2058         }
2059         update_rq_clock(rq1);
2060         update_rq_clock(rq2);
2061 }
2062
2063 /*
2064  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2065  *
2066  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2067  * you need to do so manually after calling.
2068  */
2069 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2070         __releases(rq1->lock)
2071         __releases(rq2->lock)
2072 {
2073         spin_unlock(&rq1->lock);
2074         if (rq1 != rq2)
2075                 spin_unlock(&rq2->lock);
2076         else
2077                 __release(rq2->lock);
2078 }
2079
2080 /*
2081  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2082  */
2083 static void double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2084         __releases(this_rq->lock)
2085         __acquires(busiest->lock)
2086         __acquires(this_rq->lock)
2087 {
2088         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2089                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2090                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2091                 BUG_ON(1);
2092         }
2093         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2094                 if (busiest < this_rq) {
2095                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2096                         spin_lock(&busiest->lock);
2097                         spin_lock(&this_rq->lock);
2098                 } else
2099                         spin_lock(&busiest->lock);
2100         }
2101 }
2102
2103 /*
2104  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2105  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2106  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu.  Then
2107  * the cpu_allowed mask is restored.
2108  */
2109 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2110 {
2111         struct migration_req req;
2112         unsigned long flags;
2113         struct rq *rq;
2114
2115         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2116         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2117             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2118                 goto out;
2119
2120         /* force the process onto the specified CPU */
2121         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2122                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2123                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2124
2125                 get_task_struct(mt);
2126                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2127                 wake_up_process(mt);
2128                 put_task_struct(mt);
2129                 wait_for_completion(&req.done);
2130
2131                 return;
2132         }
2133 out:
2134         task_rq_unlock(rq, &flags);
2135 }
2136
2137 /*
2138  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2139  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2140  */
2141 void sched_exec(void)
2142 {
2143         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2144         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2145         put_cpu();
2146         if (new_cpu != this_cpu)
2147                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2148 }
2149
2150 /*
2151  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2152  * Both runqueues must be locked.
2153  */
2154 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2155                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2156 {
2157         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2158         set_task_cpu(p, this_cpu);
2159         activate_task(this_rq, p, 0);
2160         /*
2161          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2162          * to be always true for them.
2163          */
2164         check_preempt_curr(this_rq, p);
2165 }
2166
2167 /*
2168  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2169  */
2170 static
2171 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2172                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2173                      int *all_pinned)
2174 {
2175         /*
2176          * We do not migrate tasks that are:
2177          * 1) running (obviously), or
2178          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2179          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2180          */
2181         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed))
2182                 return 0;
2183         *all_pinned = 0;
2184
2185         if (task_running(rq, p))
2186                 return 0;
2187
2188         return 1;
2189 }
2190
2191 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2192                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
2193                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2194                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
2195                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2196 {
2197         int pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
2198         struct task_struct *p;
2199         long rem_load_move = max_load_move;
2200
2201         if (max_nr_move == 0 || max_load_move == 0)
2202                 goto out;
2203
2204         pinned = 1;
2205
2206         /*
2207          * Start the load-balancing iterator:
2208          */
2209         p = iterator->start(iterator->arg);
2210 next:
2211         if (!p)
2212                 goto out;
2213         /*
2214          * To help distribute high priority tasks accross CPUs we don't
2215          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
2216          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
2217          */
2218         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
2219                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
2220         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
2221             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2222                 p = iterator->next(iterator->arg);
2223                 goto next;
2224         }
2225
2226         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2227         pulled++;
2228         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2229
2230         /*
2231          * We only want to steal up to the prescribed number of tasks
2232          * and the prescribed amount of weighted load.
2233          */
2234         if (pulled < max_nr_move && rem_load_move > 0) {
2235                 if (p->prio < *this_best_prio)
2236                         *this_best_prio = p->prio;
2237                 p = iterator->next(iterator->arg);
2238                 goto next;
2239         }
2240 out:
2241         /*
2242          * Right now, this is the only place pull_task() is called,
2243          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2244          * inside pull_task().
2245          */
2246         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
2247
2248         if (all_pinned)
2249                 *all_pinned = pinned;
2250         *load_moved = max_load_move - rem_load_move;
2251         return pulled;
2252 }
2253
2254 /*
2255  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
2256  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
2257  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2258  *
2259  * Called with both runqueues locked.
2260  */
2261 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2262                       unsigned long max_load_move,
2263                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2264                       int *all_pinned)
2265 {
2266         struct sched_class *class = sched_class_highest;
2267         unsigned long total_load_moved = 0;
2268         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
2269
2270         do {
2271                 total_load_moved +=
2272                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2273                                 ULONG_MAX, max_load_move - total_load_moved,
2274                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
2275                 class = class->next;
2276         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
2277
2278         return total_load_moved > 0;
2279 }
2280
2281 /*
2282  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
2283  * part of active balancing operations within "domain".
2284  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
2285  *
2286  * Called with both runqueues locked.
2287  */
2288 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2289                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
2290 {
2291         struct sched_class *class;
2292         int this_best_prio = MAX_PRIO;
2293
2294         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
2295                 if (class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
2296                                         1, ULONG_MAX, sd, idle, NULL,
2297                                         &this_best_prio))
2298                         return 1;
2299
2300         return 0;
2301 }
2302
2303 /*
2304  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
2305  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
2306  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
2307  */
2308 static struct sched_group *
2309 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
2310                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
2311                    int *sd_idle, cpumask_t *cpus, int *balance)
2312 {
2313         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2314         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
2315         unsigned long max_pull;
2316         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
2317         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
2318         int load_idx;
2319 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2320         int power_savings_balance = 1;
2321         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
2322         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
2323         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
2324 #endif
2325
2326         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
2327         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
2328         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
2329         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
2330                 load_idx = sd->busy_idx;
2331         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
2332                 load_idx = sd->newidle_idx;
2333         else
2334                 load_idx = sd->idle_idx;
2335
2336         do {
2337                 unsigned long load, group_capacity;
2338                 int local_group;
2339                 int i;
2340                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
2341                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
2342
2343                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2344
2345                 if (local_group)
2346                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
2347
2348                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2349                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
2350
2351                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2352                         struct rq *rq;
2353
2354                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
2355                                 continue;
2356
2357                         rq = cpu_rq(i);
2358
2359                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
2360                                 *sd_idle = 0;
2361
2362                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2363                         if (local_group) {
2364                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
2365                                         first_idle_cpu = 1;
2366                                         balance_cpu = i;
2367                                 }
2368
2369                                 load = target_load(i, load_idx);
2370                         } else
2371                                 load = source_load(i, load_idx);
2372
2373                         avg_load += load;
2374                         sum_nr_running += rq->nr_running;
2375                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
2376                 }
2377
2378                 /*
2379                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
2380                  * is eligible for doing load balancing at this and above
2381                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
2382                  * to do the newly idle load balance.
2383                  */
2384                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
2385                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
2386                         *balance = 0;
2387                         goto ret;
2388                 }
2389
2390                 total_load += avg_load;
2391                 total_pwr += group->__cpu_power;
2392
2393                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2394                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2395                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2396
2397                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
2398
2399                 if (local_group) {
2400                         this_load = avg_load;
2401                         this = group;
2402                         this_nr_running = sum_nr_running;
2403                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
2404                 } else if (avg_load > max_load &&
2405                            sum_nr_running > group_capacity) {
2406                         max_load = avg_load;
2407                         busiest = group;
2408                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
2409                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
2410                 }
2411
2412 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2413                 /*
2414                  * Busy processors will not participate in power savings
2415                  * balance.
2416                  */
2417                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
2418                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2419                         goto group_next;
2420
2421                 /*
2422                  * If the local group is idle or completely loaded
2423                  * no need to do power savings balance at this domain
2424                  */
2425                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
2426                                     !this_nr_running))
2427                         power_savings_balance = 0;
2428
2429                 /*
2430                  * If a group is already running at full capacity or idle,
2431                  * don't include that group in power savings calculations
2432                  */
2433                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
2434                     || !sum_nr_running)
2435                         goto group_next;
2436
2437                 /*
2438                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
2439                  * This is the group from where we need to pick up the load
2440                  * for saving power
2441                  */
2442                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
2443                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
2444                      first_cpu(group->cpumask) <
2445                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
2446                         group_min = group;
2447                         min_nr_running = sum_nr_running;
2448                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
2449                                                 sum_nr_running;
2450                 }
2451
2452                 /*
2453                  * Calculate the group which is almost near its
2454                  * capacity but still has some space to pick up some load
2455                  * from other group and save more power
2456                  */
2457                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
2458                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
2459                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
2460                              first_cpu(group->cpumask) >
2461                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
2462                                 group_leader = group;
2463                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
2464                         }
2465                 }
2466 group_next:
2467 #endif
2468                 group = group->next;
2469         } while (group != sd->groups);
2470
2471         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
2472                 goto out_balanced;
2473
2474         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
2475
2476         if (this_load >= avg_load ||
2477                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
2478                 goto out_balanced;
2479
2480         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
2481         /*
2482          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
2483          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
2484          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
2485          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
2486          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
2487          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
2488          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
2489          * by pulling tasks to us.  Be careful of negative numbers as they'll
2490          * appear as very large values with unsigned longs.
2491          */
2492         if (max_load <= busiest_load_per_task)
2493                 goto out_balanced;
2494
2495         /*
2496          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
2497          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
2498          * its cpu_power, while calculating max_load..)
2499          */
2500         if (max_load < avg_load) {
2501                 *imbalance = 0;
2502                 goto small_imbalance;
2503         }
2504
2505         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
2506         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
2507
2508         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
2509         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
2510                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
2511                         / SCHED_LOAD_SCALE;
2512
2513         /*
2514          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
2515          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
2516          * a think about bumping its value to force at least one task to be
2517          * moved
2518          */
2519         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
2520                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
2521                 unsigned int imbn;
2522
2523 small_imbalance:
2524                 pwr_move = pwr_now = 0;
2525                 imbn = 2;
2526                 if (this_nr_running) {
2527                         this_load_per_task /= this_nr_running;
2528                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
2529                                 imbn = 1;
2530                 } else
2531                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
2532
2533                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
2534                                         busiest_load_per_task * imbn) {
2535                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2536                         return busiest;
2537                 }
2538
2539                 /*
2540                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
2541                  * however we may be able to increase total CPU power used by
2542                  * moving them.
2543                  */
2544
2545                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
2546                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
2547                 pwr_now += this->__cpu_power *
2548                                 min(this_load_per_task, this_load);
2549                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
2550
2551                 /* Amount of load we'd subtract */
2552                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
2553                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2554                 if (max_load > tmp)
2555                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
2556                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
2557
2558                 /* Amount of load we'd add */
2559                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
2560                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
2561                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2562                                         max_load * busiest->__cpu_power);
2563                 else
2564                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
2565                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
2566                 pwr_move += this->__cpu_power *
2567                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
2568                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
2569
2570                 /* Move if we gain throughput */
2571                 if (pwr_move > pwr_now)
2572                         *imbalance = busiest_load_per_task;
2573         }
2574
2575         return busiest;
2576
2577 out_balanced:
2578 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
2579         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2580                 goto ret;
2581
2582         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
2583                 *imbalance = min_load_per_task;
2584                 return group_min;
2585         }
2586 #endif
2587 ret:
2588         *imbalance = 0;
2589         return NULL;
2590 }
2591
2592 /*
2593  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
2594  */
2595 static struct rq *
2596 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
2597                    unsigned long imbalance, cpumask_t *cpus)
2598 {
2599         struct rq *busiest = NULL, *rq;
2600         unsigned long max_load = 0;
2601         int i;
2602
2603         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2604                 unsigned long wl;
2605
2606                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
2607                         continue;
2608
2609                 rq = cpu_rq(i);
2610                 wl = weighted_cpuload(i);
2611
2612                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
2613                         continue;
2614
2615                 if (wl > max_load) {
2616                         max_load = wl;
2617                         busiest = rq;
2618                 }
2619         }
2620
2621         return busiest;
2622 }
2623
2624 /*
2625  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
2626  * so long as it is large enough.
2627  */
2628 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
2629
2630 /*
2631  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2632  * tasks if there is an imbalance.
2633  */
2634 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
2635                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2636                         int *balance)
2637 {
2638         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
2639         struct sched_group *group;
2640         unsigned long imbalance;
2641         struct rq *busiest;
2642         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2643         unsigned long flags;
2644
2645         /*
2646          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2647          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2648          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
2649          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2650          */
2651         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2652             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2653                 sd_idle = 1;
2654
2655         schedstat_inc(sd, lb_cnt[idle]);
2656
2657 redo:
2658         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
2659                                    &cpus, balance);
2660
2661         if (*balance == 0)
2662                 goto out_balanced;
2663
2664         if (!group) {
2665                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
2666                 goto out_balanced;
2667         }
2668
2669         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, &cpus);
2670         if (!busiest) {
2671                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
2672                 goto out_balanced;
2673         }
2674
2675         BUG_ON(busiest == this_rq);
2676
2677         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
2678
2679         ld_moved = 0;
2680         if (busiest->nr_running > 1) {
2681                 /*
2682                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
2683                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
2684                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
2685                  * correctly treated as an imbalance.
2686                  */
2687                 local_irq_save(flags);
2688                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
2689                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2690                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
2691                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
2692                 local_irq_restore(flags);
2693
2694                 /*
2695                  * some other cpu did the load balance for us.
2696                  */
2697                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
2698                         resched_cpu(this_cpu);
2699
2700                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
2701                 if (unlikely(all_pinned)) {
2702                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2703                         if (!cpus_empty(cpus))
2704                                 goto redo;
2705                         goto out_balanced;
2706                 }
2707         }
2708
2709         if (!ld_moved) {
2710                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
2711                 sd->nr_balance_failed++;
2712
2713                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
2714
2715                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
2716
2717                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
2718                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
2719                          */
2720                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
2721                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2722                                 all_pinned = 1;
2723                                 goto out_one_pinned;
2724                         }
2725
2726                         if (!busiest->active_balance) {
2727                                 busiest->active_balance = 1;
2728                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
2729                                 active_balance = 1;
2730                         }
2731                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
2732                         if (active_balance)
2733                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
2734
2735                         /*
2736                          * We've kicked active balancing, reset the failure
2737                          * counter.
2738                          */
2739                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
2740                 }
2741         } else
2742                 sd->nr_balance_failed = 0;
2743
2744         if (likely(!active_balance)) {
2745                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
2746                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
2747         } else {
2748                 /*
2749                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
2750                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
2751                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
2752                  * move_tasks).
2753                  */
2754                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
2755                         sd->balance_interval *= 2;
2756         }
2757
2758         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2759             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2760                 return -1;
2761         return ld_moved;
2762
2763 out_balanced:
2764         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
2765
2766         sd->nr_balance_failed = 0;
2767
2768 out_one_pinned:
2769         /* tune up the balancing interval */
2770         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
2771                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
2772                 sd->balance_interval *= 2;
2773
2774         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2775             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2776                 return -1;
2777         return 0;
2778 }
2779
2780 /*
2781  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
2782  * tasks if there is an imbalance.
2783  *
2784  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
2785  * this_rq is locked.
2786  */
2787 static int
2788 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
2789 {
2790         struct sched_group *group;
2791         struct rq *busiest = NULL;
2792         unsigned long imbalance;
2793         int ld_moved = 0;
2794         int sd_idle = 0;
2795         int all_pinned = 0;
2796         cpumask_t cpus = CPU_MASK_ALL;
2797
2798         /*
2799          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
2800          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
2801          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
2802          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
2803          */
2804         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2805             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2806                 sd_idle = 1;
2807
2808         schedstat_inc(sd, lb_cnt[CPU_NEWLY_IDLE]);
2809 redo:
2810         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
2811                                    &sd_idle, &cpus, NULL);
2812         if (!group) {
2813                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
2814                 goto out_balanced;
2815         }
2816
2817         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance,
2818                                 &cpus);
2819         if (!busiest) {
2820                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
2821                 goto out_balanced;
2822         }
2823
2824         BUG_ON(busiest == this_rq);
2825
2826         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
2827
2828         ld_moved = 0;
2829         if (busiest->nr_running > 1) {
2830                 /* Attempt to move tasks */
2831                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
2832                 /* this_rq->clock is already updated */
2833                 update_rq_clock(busiest);
2834                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
2835                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
2836                                         &all_pinned);
2837                 spin_unlock(&busiest->lock);
2838
2839                 if (unlikely(all_pinned)) {
2840                         cpu_clear(cpu_of(busiest), cpus);
2841                         if (!cpus_empty(cpus))
2842                                 goto redo;
2843                 }
2844         }
2845
2846         if (!ld_moved) {
2847                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
2848                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2849                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2850                         return -1;
2851         } else
2852                 sd->nr_balance_failed = 0;
2853
2854         return ld_moved;
2855
2856 out_balanced:
2857         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
2858         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
2859             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
2860                 return -1;
2861         sd->nr_balance_failed = 0;
2862
2863         return 0;
2864 }
2865
2866 /*
2867  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
2868  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
2869  */
2870 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
2871 {
2872         struct sched_domain *sd;
2873         int pulled_task = -1;
2874         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
2875
2876         for_each_domain(this_cpu, sd) {
2877                 unsigned long interval;
2878
2879                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
2880                         continue;
2881
2882                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
2883                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
2884                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu,
2885                                                                 this_rq, sd);
2886
2887                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
2888                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
2889                         next_balance = sd->last_balance + interval;
2890                 if (pulled_task)
2891                         break;
2892         }
2893         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
2894                 /*
2895                  * We are going idle. next_balance may be set based on
2896                  * a busy processor. So reset next_balance.
2897                  */
2898                 this_rq->next_balance = next_balance;
2899         }
2900 }
2901
2902 /*
2903  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
2904  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
2905  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
2906  * logical imbalances.
2907  *
2908  * Called with busiest_rq locked.
2909  */
2910 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
2911 {
2912         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
2913         struct sched_domain *sd;
2914         struct rq *target_rq;
2915
2916         /* Is there any task to move? */
2917         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
2918                 return;
2919
2920         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
2921
2922         /*
2923          * This condition is "impossible", if it occurs
2924          * we need to fix it.  Originally reported by
2925          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
2926          */
2927         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
2928
2929         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
2930         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
2931         update_rq_clock(busiest_rq);
2932         update_rq_clock(target_rq);
2933
2934         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
2935         for_each_domain(target_cpu, sd) {
2936                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
2937                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
2938                                 break;
2939         }
2940
2941         if (likely(sd)) {
2942                 schedstat_inc(sd, alb_cnt);
2943
2944                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
2945                                   sd, CPU_IDLE))
2946                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
2947                 else
2948                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
2949         }
2950         spin_unlock(&target_rq->lock);
2951 }
2952
2953 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2954 static struct {
2955         atomic_t load_balancer;
2956         cpumask_t  cpu_mask;
2957 } nohz ____cacheline_aligned = {
2958         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
2959         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
2960 };
2961
2962 /*
2963  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
2964  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
2965  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
2966  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
2967  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
2968  * arrives...
2969  *
2970  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
2971  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
2972  * nohz.cpu_mask..
2973  *
2974  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
2975  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
2976  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
2977  * there is no need for ilb owner.
2978  *
2979  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
2980  * next busy scheduler_tick()
2981  */
2982 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
2983 {
2984         int cpu = smp_processor_id();
2985
2986         if (stop_tick) {
2987                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
2988                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
2989
2990                 /*
2991                  * If we are going offline and still the leader, give up!
2992                  */
2993                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
2994                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
2995                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
2996                                 BUG();
2997                         return 0;
2998                 }
2999
3000                 /* time for ilb owner also to sleep */
3001                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3002                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3003                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3004                         return 0;
3005                 }
3006
3007                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3008                         /* make me the ilb owner */
3009                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3010                                 return 1;
3011                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3012                         return 1;
3013         } else {
3014                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3015                         return 0;
3016
3017                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3018
3019                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3020                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3021                                 BUG();
3022         }
3023         return 0;
3024 }
3025 #endif
3026
3027 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3028
3029 /*
3030  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3031  * and initiates a balancing operation if so.
3032  *
3033  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3034  */
3035 static inline void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3036 {
3037         int balance = 1;
3038         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3039         unsigned long interval;
3040         struct sched_domain *sd;
3041         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3042         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3043         int update_next_balance = 0;
3044
3045         for_each_domain(cpu, sd) {
3046                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3047                         continue;
3048
3049                 interval = sd->balance_interval;
3050                 if (idle != CPU_IDLE)
3051                         interval *= sd->busy_factor;
3052
3053                 /* scale ms to jiffies */
3054                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3055                 if (unlikely(!interval))
3056                         interval = 1;
3057                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3058                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3059
3060
3061                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
3062                         if (!spin_trylock(&balancing))
3063                                 goto out;
3064                 }
3065
3066                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3067                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
3068                                 /*
3069                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3070                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3071                                  * not idle.
3072                                  */
3073                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3074                         }
3075                         sd->last_balance = jiffies;
3076                 }
3077                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
3078                         spin_unlock(&balancing);
3079 out:
3080                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3081                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3082                         update_next_balance = 1;
3083                 }
3084
3085                 /*
3086                  * Stop the load balance at this level. There is another
3087                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3088                  * actively.
3089                  */
3090                 if (!balance)
3091                         break;
3092         }
3093
3094         /*
3095          * next_balance will be updated only when there is a need.
3096          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3097          * updated.
3098          */
3099         if (likely(update_next_balance))
3100                 rq->next_balance = next_balance;
3101 }
3102
3103 /*
3104  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3105  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3106  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3107  */
3108 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3109 {
3110         int this_cpu = smp_processor_id();
3111         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3112         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3113                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3114
3115         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3116
3117 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3118         /*
3119          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3120          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3121          * stopped.
3122          */
3123         if (this_rq->idle_at_tick &&
3124             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3125                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3126                 struct rq *rq;
3127                 int balance_cpu;
3128
3129                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3130                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3131                         /*
3132                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3133                          * work being done for other cpus. Next load
3134                          * balancing owner will pick it up.
3135                          */
3136                         if (need_resched())
3137                                 break;
3138
3139                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
3140
3141                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
3142                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
3143                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
3144                 }
3145         }
3146 #endif
3147 }
3148
3149 /*
3150  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
3151  *
3152  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
3153  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
3154  * if the whole system is idle.
3155  */
3156 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
3157 {
3158 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3159         /*
3160          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
3161          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
3162          * load balancer.
3163          */
3164         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
3165                 rq->in_nohz_recently = 0;
3166
3167                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3168                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3169                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3170                 }
3171
3172                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3173                         /*
3174                          * simple selection for now: Nominate the
3175                          * first cpu in the nohz list to be the next
3176                          * ilb owner.
3177                          *
3178                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
3179                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
3180                          */
3181                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
3182
3183                         if (ilb != NR_CPUS)
3184                                 resched_cpu(ilb);
3185                 }
3186         }
3187
3188         /*
3189          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
3190          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
3191          */
3192         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
3193             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3194                 resched_cpu(cpu);
3195                 return;
3196         }
3197
3198         /*
3199          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
3200          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
3201          */
3202         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
3203             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3204                 return;
3205 #endif
3206         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
3207                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
3208 }
3209
3210 #else   /* CONFIG_SMP */
3211
3212 /*
3213  * on UP we do not need to balance between CPUs:
3214  */
3215 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
3216 {
3217 }
3218
3219 /* Avoid "used but not defined" warning on UP */
3220 static int balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3221                       unsigned long max_nr_move, unsigned long max_load_move,
3222                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3223                       int *all_pinned, unsigned long *load_moved,
3224                       int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3225 {
3226         *load_moved = 0;
3227
3228         return 0;
3229 }
3230
3231 #endif
3232
3233 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3234
3235 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3236
3237 /*
3238  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
3239  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
3240  */
3241 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3242 {
3243         unsigned long flags;
3244         u64 ns, delta_exec;
3245         struct rq *rq;
3246
3247         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3248         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3249         if (rq->curr == p) {
3250                 update_rq_clock(rq);
3251                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
3252                 if ((s64)delta_exec > 0)
3253                         ns += delta_exec;
3254         }
3255         task_rq_unlock(rq, &flags);
3256
3257         return ns;
3258 }
3259
3260 /*
3261  * Account user cpu time to a process.
3262  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3263  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3264  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3265  */
3266 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
3267 {
3268         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3269         cputime64_t tmp;
3270
3271         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3272
3273         /* Add user time to cpustat. */
3274         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3275         if (TASK_NICE(p) > 0)
3276                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3277         else
3278                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3279 }
3280
3281 /*
3282  * Account system cpu time to a process.
3283  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3284  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3285  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3286  */
3287 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3288                          cputime_t cputime)
3289 {
3290         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3291         struct rq *rq = this_rq();
3292         cputime64_t tmp;
3293
3294         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3295
3296         /* Add system time to cpustat. */
3297         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3298         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3299                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3300         else if (softirq_count())
3301                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3302         else if (p != rq->idle)
3303                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3304         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3305                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3306         else
3307                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3308         /* Account for system time used */
3309         acct_update_integrals(p);
3310 }
3311
3312 /*
3313  * Account for involuntary wait time.
3314  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3315  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3316  */
3317 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
3318 {
3319         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3320         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
3321         struct rq *rq = this_rq();
3322
3323         if (p == rq->idle) {
3324                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
3325                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3326                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
3327                 else
3328                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
3329         } else
3330                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
3331 }
3332
3333 /*
3334  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3335  * We call it with interrupts disabled.
3336  *
3337  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3338  * timeslices.
3339  */
3340 void scheduler_tick(void)
3341 {
3342         int cpu = smp_processor_id();
3343         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3344         struct task_struct *curr = rq->curr;
3345         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
3346
3347         spin_lock(&rq->lock);
3348         __update_rq_clock(rq);
3349         /*
3350          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
3351          */
3352         if (unlikely(rq->clock < next_tick))
3353                 rq->clock = next_tick;
3354         rq->tick_timestamp = rq->clock;
3355         update_cpu_load(rq);
3356         if (curr != rq->idle) /* FIXME: needed? */
3357                 curr->sched_class->task_tick(rq, curr);
3358         spin_unlock(&rq->lock);
3359
3360 #ifdef CONFIG_SMP
3361         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3362         trigger_load_balance(rq, cpu);
3363 #endif
3364 }
3365
3366 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
3367
3368 void fastcall add_preempt_count(int val)
3369 {
3370         /*
3371          * Underflow?
3372          */
3373         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3374                 return;
3375         preempt_count() += val;
3376         /*
3377          * Spinlock count overflowing soon?
3378          */
3379         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3380                                 PREEMPT_MASK - 10);
3381 }
3382 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3383
3384 void fastcall sub_preempt_count(int val)
3385 {
3386         /*
3387          * Underflow?
3388          */
3389         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3390                 return;
3391         /*
3392          * Is the spinlock portion underflowing?
3393          */
3394         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3395                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3396                 return;
3397
3398         preempt_count() -= val;
3399 }
3400 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3401
3402 #endif
3403
3404 /*
3405  * Print scheduling while atomic bug:
3406  */
3407 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3408 {
3409         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/0x%08x/%d\n",
3410                 prev->comm, preempt_count(), prev->pid);
3411         debug_show_held_locks(prev);
3412         if (irqs_disabled())
3413                 print_irqtrace_events(prev);
3414         dump_stack();
3415 }
3416
3417 /*
3418  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3419  */
3420 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3421 {
3422         /*
3423          * Test if we are atomic.  Since do_exit() needs to call into
3424          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3425          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3426          */
3427         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
3428                 __schedule_bug(prev);
3429
3430         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3431
3432         schedstat_inc(this_rq(), sched_cnt);
3433 }
3434
3435 /*
3436  * Pick up the highest-prio task:
3437  */
3438 static inline struct task_struct *
3439 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3440 {
3441         struct sched_class *class;
3442         struct task_struct *p;
3443
3444         /*
3445          * Optimization: we know that if all tasks are in
3446          * the fair class we can call that function directly:
3447          */
3448         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3449                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3450                 if (likely(p))
3451                         return p;
3452         }
3453
3454         class = sched_class_highest;
3455         for ( ; ; ) {
3456                 p = class->pick_next_task(rq);
3457                 if (p)
3458                         return p;
3459                 /*
3460                  * Will never be NULL as the idle class always
3461                  * returns a non-NULL p:
3462                  */
3463                 class = class->next;
3464         }
3465 }
3466
3467 /*
3468  * schedule() is the main scheduler function.
3469  */
3470 asmlinkage void __sched schedule(void)
3471 {
3472         struct task_struct *prev, *next;
3473         long *switch_count;
3474         struct rq *rq;
3475         int cpu;
3476
3477 need_resched:
3478         preempt_disable();
3479         cpu = smp_processor_id();
3480         rq = cpu_rq(cpu);
3481         rcu_qsctr_inc(cpu);
3482         prev = rq->curr;
3483         switch_count = &prev->nivcsw;
3484
3485         release_kernel_lock(prev);
3486 need_resched_nonpreemptible:
3487
3488         schedule_debug(prev);
3489
3490         spin_lock_irq(&rq->lock);
3491         clear_tsk_need_resched(prev);
3492         __update_rq_clock(rq);
3493
3494         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3495                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
3496                                 unlikely(signal_pending(prev)))) {
3497                         prev->state = TASK_RUNNING;
3498                 } else {
3499                         deactivate_task(rq, prev, 1);
3500                 }
3501                 switch_count = &prev->nvcsw;
3502         }
3503
3504         if (unlikely(!rq->nr_running))
3505                 idle_balance(cpu, rq);
3506
3507         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3508         next = pick_next_task(rq, prev);
3509
3510         sched_info_switch(prev, next);
3511
3512         if (likely(prev != next)) {
3513                 rq->nr_switches++;
3514                 rq->curr = next;
3515                 ++*switch_count;
3516
3517                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3518         } else
3519                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
3520
3521         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0)) {
3522                 cpu = smp_processor_id();
3523                 rq = cpu_rq(cpu);
3524                 goto need_resched_nonpreemptible;
3525         }
3526         preempt_enable_no_resched();
3527         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3528                 goto need_resched;
3529 }
3530 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3531
3532 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3533 /*
3534  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3535  * off of preempt_enable.  Kernel preemptions off return from interrupt
3536  * occur there and call schedule directly.
3537  */
3538 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3539 {
3540         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3541 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3542         struct task_struct *task = current;
3543         int saved_lock_depth;
3544 #endif
3545         /*
3546          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3547          * we do not want to preempt the current task.  Just return..
3548          */
3549         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3550                 return;
3551
3552 need_resched:
3553         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3554         /*
3555          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3556          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3557          * auto-release the semaphore:
3558          */
3559 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3560         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3561         task->lock_depth = -1;
3562 #endif
3563         schedule();
3564 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3565         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3566 #endif
3567         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3568
3569         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3570         barrier();
3571         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3572                 goto need_resched;
3573 }
3574 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3575
3576 /*
3577  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3578  * off of irq context.
3579  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3580  * protect us against recursive calling from irq.
3581  */
3582 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3583 {
3584         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3585 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3586         struct task_struct *task = current;
3587         int saved_lock_depth;
3588 #endif
3589         /* Catch callers which need to be fixed */
3590         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3591
3592 need_resched:
3593         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3594         /*
3595          * We keep the big kernel semaphore locked, but we
3596          * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
3597          * auto-release the semaphore:
3598          */
3599 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3600         saved_lock_depth = task->lock_depth;
3601         task->lock_depth = -1;
3602 #endif
3603         local_irq_enable();
3604         schedule();
3605         local_irq_disable();
3606 #ifdef CONFIG_PREEMPT_BKL
3607         task->lock_depth = saved_lock_depth;
3608 #endif
3609         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3610
3611         /* we could miss a preemption opportunity between schedule and now */
3612         barrier();
3613         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
3614                 goto need_resched;
3615 }
3616
3617 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3618
3619 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
3620                           void *key)
3621 {
3622         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
3623 }
3624 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3625
3626 /*
3627  * The core wakeup function.  Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3628  * wake everything up.  If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3629  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3630  *
3631  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3632  * started to run but is not in state TASK_RUNNING.  try_to_wake_up() returns
3633  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3634  */
3635 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3636                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
3637 {
3638         wait_queue_t *curr, *next;
3639
3640         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3641                 unsigned flags = curr->flags;
3642
3643                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
3644                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3645                         break;
3646         }
3647 }
3648
3649 /**
3650  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3651  * @q: the waitqueue
3652  * @mode: which threads
3653  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3654  * @key: is directly passed to the wakeup function
3655  */
3656 void fastcall __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3657                         int nr_exclusive, void *key)
3658 {
3659         unsigned long flags;
3660
3661         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3662         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3663         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3664 }
3665 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3666
3667 /*
3668  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3669  */
3670 void fastcall __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3671 {
3672         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
3673 }
3674
3675 /**
3676  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
3677  * @q: the waitqueue
3678  * @mode: which threads
3679  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3680  *
3681  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
3682  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
3683  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
3684  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
3685  *
3686  * On UP it can prevent extra preemption.
3687  */
3688 void fastcall
3689 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
3690 {
3691         unsigned long flags;
3692         int sync = 1;
3693
3694         if (unlikely(!q))
3695                 return;
3696
3697         if (unlikely(!nr_exclusive))
3698                 sync = 0;
3699
3700         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3701         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
3702         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3703 }
3704 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
3705
3706 void fastcall complete(struct completion *x)
3707 {
3708         unsigned long flags;
3709
3710         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3711         x->done++;
3712         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3713                          1, 0, NULL);
3714         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3715 }
3716 EXPORT_SYMBOL(complete);
3717
3718 void fastcall complete_all(struct completion *x)
3719 {
3720         unsigned long flags;
3721
3722         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
3723         x->done += UINT_MAX/2;
3724         __wake_up_common(&x->wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE | TASK_INTERRUPTIBLE,
3725                          0, 0, NULL);
3726         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
3727 }
3728 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
3729
3730 void fastcall __sched wait_for_completion(struct completion *x)
3731 {
3732         might_sleep();
3733
3734         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3735         if (!x->done) {
3736                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3737
3738                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3739                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3740                 do {
3741                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3742                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3743                         schedule();
3744                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3745                 } while (!x->done);
3746                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3747         }
3748         x->done--;
3749         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3750 }
3751 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
3752
3753 unsigned long fastcall __sched
3754 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
3755 {
3756         might_sleep();
3757
3758         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3759         if (!x->done) {
3760                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3761
3762                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3763                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3764                 do {
3765                         __set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3766                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3767                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3768                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3769                         if (!timeout) {
3770                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3771                                 goto out;
3772                         }
3773                 } while (!x->done);
3774                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3775         }
3776         x->done--;
3777 out:
3778         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3779         return timeout;
3780 }
3781 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
3782
3783 int fastcall __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
3784 {
3785         int ret = 0;
3786
3787         might_sleep();
3788
3789         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3790         if (!x->done) {
3791                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3792
3793                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3794                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3795                 do {
3796                         if (signal_pending(current)) {
3797                                 ret = -ERESTARTSYS;
3798                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3799                                 goto out;
3800                         }
3801                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3802                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3803                         schedule();
3804                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3805                 } while (!x->done);
3806                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3807         }
3808         x->done--;
3809 out:
3810         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3811
3812         return ret;
3813 }
3814 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
3815
3816 unsigned long fastcall __sched
3817 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
3818                                           unsigned long timeout)
3819 {
3820         might_sleep();
3821
3822         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3823         if (!x->done) {
3824                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
3825
3826                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
3827                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
3828                 do {
3829                         if (signal_pending(current)) {
3830                                 timeout = -ERESTARTSYS;
3831                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3832                                 goto out;
3833                         }
3834                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
3835                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3836                         timeout = schedule_timeout(timeout);
3837                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
3838                         if (!timeout) {
3839                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3840                                 goto out;
3841                         }
3842                 } while (!x->done);
3843                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
3844         }
3845         x->done--;
3846 out:
3847         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
3848         return timeout;
3849 }
3850 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
3851
3852 static inline void
3853 sleep_on_head(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait, unsigned long *flags)
3854 {
3855         spin_lock_irqsave(&q->lock, *flags);
3856         __add_wait_queue(q, wait);
3857         spin_unlock(&q->lock);
3858 }
3859
3860 static inline void
3861 sleep_on_tail(wait_queue_head_t *q, wait_queue_t *wait, unsigned long *flags)
3862 {
3863         spin_lock_irq(&q->lock);
3864         __remove_wait_queue(q, wait);
3865         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, *flags);
3866 }
3867
3868 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
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         schedule();
3879         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3880 }
3881 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
3882
3883 long __sched
3884 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3885 {
3886         unsigned long flags;
3887         wait_queue_t wait;
3888
3889         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3890
3891         current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;
3892
3893         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3894         timeout = schedule_timeout(timeout);
3895         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3896
3897         return timeout;
3898 }
3899 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
3900
3901 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
3902 {
3903         unsigned long flags;
3904         wait_queue_t wait;
3905
3906         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3907
3908         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3909
3910         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3911         schedule();
3912         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3913 }
3914 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
3915
3916 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
3917 {
3918         unsigned long flags;
3919         wait_queue_t wait;
3920
3921         init_waitqueue_entry(&wait, current);
3922
3923         current->state = TASK_UNINTERRUPTIBLE;
3924
3925         sleep_on_head(q, &wait, &flags);
3926         timeout = schedule_timeout(timeout);
3927         sleep_on_tail(q, &wait, &flags);
3928
3929         return timeout;
3930 }
3931 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
3932
3933 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3934
3935 /*
3936  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3937  * @p: task
3938  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3939  *
3940  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3941  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3942  *
3943  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
3944  */
3945 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3946 {
3947         unsigned long flags;
3948         int oldprio, on_rq;
3949         struct rq *rq;
3950
3951         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
3952
3953         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3954         update_rq_clock(rq);
3955
3956         oldprio = p->prio;
3957         on_rq = p->se.on_rq;
3958         if (on_rq)
3959                 dequeue_task(rq, p, 0);
3960
3961         if (rt_prio(prio))
3962                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3963         else
3964                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3965
3966         p->prio = prio;
3967
3968         if (on_rq) {
3969                 enqueue_task(rq, p, 0);
3970                 /*
3971                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
3972                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
3973                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
3974                  */
3975                 if (task_running(rq, p)) {
3976                         if (p->prio > oldprio)
3977                                 resched_task(rq->curr);
3978                 } else {
3979                         check_preempt_curr(rq, p);
3980                 }
3981         }
3982         task_rq_unlock(rq, &flags);
3983 }
3984
3985 #endif
3986
3987 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3988 {
3989         int old_prio, delta, on_rq;
3990         unsigned long flags;
3991         struct rq *rq;
3992
3993         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
3994                 return;
3995         /*
3996          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3997          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3998          */
3999         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4000         update_rq_clock(rq);
4001         /*
4002          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4003          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4004          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4005          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4006          */
4007         if (task_has_rt_policy(p)) {
4008                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4009                 goto out_unlock;
4010         }
4011         on_rq = p->se.on_rq;
4012         if (on_rq) {
4013                 dequeue_task(rq, p, 0);
4014                 dec_load(rq, p);
4015         }
4016
4017         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4018         set_load_weight(p);
4019         old_prio = p->prio;
4020         p->prio = effective_prio(p);
4021         delta = p->prio - old_prio;
4022
4023         if (on_rq) {
4024                 enqueue_task(rq, p, 0);
4025                 inc_load(rq, p);
4026                 /*
4027                  * If the task increased its priority or is running and
4028                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4029                  */
4030                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4031                         resched_task(rq->curr);
4032         }
4033 out_unlock:
4034         task_rq_unlock(rq, &flags);
4035 }
4036 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4037
4038 /*
4039  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4040  * @p: task
4041  * @nice: nice value
4042  */
4043 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4044 {
4045         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4046         int nice_rlim = 20 - nice;
4047
4048         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4049                 capable(CAP_SYS_NICE));
4050 }
4051
4052 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4053
4054 /*
4055  * sys_nice - change the priority of the current process.
4056  * @increment: priority increment
4057  *
4058  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4059  * does similar things.
4060  */
4061 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4062 {
4063         long nice, retval;
4064
4065         /*
4066          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4067          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4068          * and we have a single winner.
4069          */
4070         if (increment < -40)
4071                 increment = -40;
4072         if (increment > 40)
4073                 increment = 40;
4074
4075         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4076         if (nice < -20)
4077                 nice = -20;
4078         if (nice > 19)
4079                 nice = 19;
4080
4081         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4082                 return -EPERM;
4083
4084         retval = security_task_setnice(current, nice);
4085         if (retval)
4086                 return retval;
4087
4088         set_user_nice(current, nice);
4089         return 0;
4090 }
4091
4092 #endif
4093
4094 /**
4095  * task_prio - return the priority value of a given task.
4096  * @p: the task in question.
4097  *
4098  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4099  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4100  * around 0, value goes from -16 to +15.
4101  */
4102 int task_prio(const struct task_struct *p)
4103 {
4104         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4105 }
4106
4107 /**
4108  * task_nice - return the nice value of a given task.
4109  * @p: the task in question.
4110  */
4111 int task_nice(const struct task_struct *p)
4112 {
4113         return TASK_NICE(p);
4114 }
4115 EXPORT_SYMBOL_GPL(task_nice);
4116
4117 /**
4118  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4119  * @cpu: the processor in question.
4120  */
4121 int idle_cpu(int cpu)
4122 {
4123         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4124 }
4125
4126 /**
4127  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4128  * @cpu: the processor in question.
4129  */
4130 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4131 {
4132         return cpu_rq(cpu)->idle;
4133 }
4134
4135 /**
4136  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4137  * @pid: the pid in question.
4138  */
4139 static inline struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4140 {
4141         return pid ? find_task_by_pid(pid) : current;
4142 }
4143
4144 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4145 static void
4146 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4147 {
4148         BUG_ON(p->se.on_rq);
4149
4150         p->policy = policy;
4151         switch (p->policy) {
4152         case SCHED_NORMAL:
4153         case SCHED_BATCH:
4154         case SCHED_IDLE:
4155                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4156                 break;
4157         case SCHED_FIFO:
4158         case SCHED_RR:
4159                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4160                 break;
4161         }
4162
4163         p->rt_priority = prio;
4164         p->normal_prio = normal_prio(p);
4165         /* we are holding p->pi_lock already */
4166         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4167         set_load_weight(p);
4168 }
4169
4170 /**
4171  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4172  * @p: the task in question.
4173  * @policy: new policy.
4174  * @param: structure containing the new RT priority.
4175  *
4176  * NOTE that the task may be already dead.
4177  */
4178 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4179                        struct sched_param *param)
4180 {
4181         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq;
4182         unsigned long flags;
4183         struct rq *rq;
4184
4185         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4186         BUG_ON(in_interrupt());
4187 recheck:
4188         /* double check policy once rq lock held */
4189         if (policy < 0)
4190                 policy = oldpolicy = p->policy;
4191         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4192                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4193                         policy != SCHED_IDLE)
4194                 return -EINVAL;
4195         /*
4196          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4197          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4198          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4199          */
4200         if (param->sched_priority < 0 ||
4201             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4202             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4203                 return -EINVAL;
4204         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4205                 return -EINVAL;
4206
4207         /*
4208          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4209          */
4210         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
4211                 if (rt_policy(policy)) {
4212                         unsigned long rlim_rtprio;
4213
4214                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
4215                                 return -ESRCH;
4216                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
4217                         unlock_task_sighand(p, &flags);
4218
4219                         /* can't set/change the rt policy */
4220                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4221                                 return -EPERM;
4222
4223                         /* can't increase priority */
4224                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4225                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4226                                 return -EPERM;
4227                 }
4228                 /*
4229                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4230                  * move out of SCHED_IDLE either:
4231                  */
4232                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4233                         return -EPERM;
4234
4235                 /* can't change other user's priorities */
4236                 if ((current->euid != p->euid) &&
4237                     (current->euid != p->uid))
4238                         return -EPERM;
4239         }
4240
4241         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4242         if (retval)
4243                 return retval;
4244         /*
4245          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4246          * changing the priority of the task:
4247          */
4248         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4249         /*
4250          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4251          * runqueue lock must be held.
4252          */
4253         rq = __task_rq_lock(p);
4254         /* recheck policy now with rq lock held */
4255         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4256                 policy = oldpolicy = -1;
4257                 __task_rq_unlock(rq);
4258                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4259                 goto recheck;
4260         }
4261         update_rq_clock(rq);
4262         on_rq = p->se.on_rq;
4263         if (on_rq)
4264                 deactivate_task(rq, p, 0);
4265         oldprio = p->prio;
4266         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4267         if (on_rq) {
4268                 activate_task(rq, p, 0);
4269                 /*
4270                  * Reschedule if we are currently running on this runqueue and
4271                  * our priority decreased, or if we are not currently running on
4272                  * this runqueue and our priority is higher than the current's
4273                  */
4274                 if (task_running(rq, p)) {
4275                         if (p->prio > oldprio)
4276                                 resched_task(rq->curr);
4277                 } else {
4278                         check_preempt_curr(rq, p);
4279                 }
4280         }
4281         __task_rq_unlock(rq);
4282         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4283
4284         rt_mutex_adjust_pi(p);
4285
4286         return 0;
4287 }
4288 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4289
4290 static int
4291 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4292 {
4293         struct sched_param lparam;
4294         struct task_struct *p;
4295         int retval;
4296
4297         if (!param || pid < 0)
4298                 return -EINVAL;
4299         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4300                 return -EFAULT;
4301
4302         rcu_read_lock();
4303         retval = -ESRCH;
4304         p = find_process_by_pid(pid);
4305         if (p != NULL)
4306                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4307         rcu_read_unlock();
4308
4309         return retval;
4310 }
4311
4312 /**
4313  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4314  * @pid: the pid in question.
4315  * @policy: new policy.
4316  * @param: structure containing the new RT priority.
4317  */
4318 asmlinkage long sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy,
4319                                        struct sched_param __user *param)
4320 {
4321         /* negative values for policy are not valid */
4322         if (policy < 0)
4323                 return -EINVAL;
4324
4325         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4326 }
4327
4328 /**
4329  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4330  * @pid: the pid in question.
4331  * @param: structure containing the new RT priority.
4332  */
4333 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4334 {
4335         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4336 }
4337
4338 /**
4339  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4340  * @pid: the pid in question.
4341  */
4342 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
4343 {
4344         struct task_struct *p;
4345         int retval = -EINVAL;
4346
4347         if (pid < 0)
4348                 goto out_nounlock;
4349
4350         retval = -ESRCH;
4351         read_lock(&tasklist_lock);
4352         p = find_process_by_pid(pid);
4353         if (p) {
4354                 retval = security_task_getscheduler(p);
4355                 if (!retval)
4356                         retval = p->policy;
4357         }
4358         read_unlock(&tasklist_lock);
4359
4360 out_nounlock:
4361         return retval;
4362 }
4363
4364 /**
4365  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
4366  * @pid: the pid in question.
4367  * @param: structure containing the RT priority.
4368  */
4369 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
4370 {
4371         struct sched_param lp;
4372         struct task_struct *p;
4373         int retval = -EINVAL;
4374
4375         if (!param || pid < 0)
4376                 goto out_nounlock;
4377
4378         read_lock(&tasklist_lock);
4379         p = find_process_by_pid(pid);
4380         retval = -ESRCH;
4381         if (!p)
4382                 goto out_unlock;
4383
4384         retval = security_task_getscheduler(p);
4385         if (retval)
4386                 goto out_unlock;
4387
4388         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4389         read_unlock(&tasklist_lock);
4390
4391         /*
4392          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4393          */
4394         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4395
4396 out_nounlock:
4397         return retval;
4398
4399 out_unlock:
4400         read_unlock(&tasklist_lock);
4401         return retval;
4402 }
4403
4404 long sched_setaffinity(pid_t pid, cpumask_t new_mask)
4405 {
4406         cpumask_t cpus_allowed;
4407         struct task_struct *p;
4408         int retval;
4409
4410         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4411         read_lock(&tasklist_lock);
4412
4413         p = find_process_by_pid(pid);
4414         if (!p) {
4415                 read_unlock(&tasklist_lock);
4416                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4417                 return -ESRCH;
4418         }
4419
4420         /*
4421          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
4422          * tasklist_lock held.  We will bump the task_struct's
4423          * usage count and then drop tasklist_lock.
4424          */
4425         get_task_struct(p);
4426         read_unlock(&tasklist_lock);
4427
4428         retval = -EPERM;
4429         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
4430                         !capable(CAP_SYS_NICE))
4431                 goto out_unlock;
4432
4433         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4434         if (retval)
4435                 goto out_unlock;
4436
4437         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(p);
4438         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
4439         retval = set_cpus_allowed(p, new_mask);
4440
4441 out_unlock:
4442         put_task_struct(p);
4443         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4444         return retval;
4445 }
4446
4447 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4448                              cpumask_t *new_mask)
4449 {
4450         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
4451                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
4452         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
4453                 len = sizeof(cpumask_t);
4454         }
4455         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4456 }
4457
4458 /**
4459  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4460  * @pid: pid of the process
4461  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4462  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4463  */
4464 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4465                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4466 {
4467         cpumask_t new_mask;
4468         int retval;
4469
4470         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
4471         if (retval)
4472                 return retval;
4473
4474         return sched_setaffinity(pid, new_mask);
4475 }
4476
4477 /*
4478  * Represents all cpu's present in the system
4479  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
4480  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
4481  * method, such as ACPI for e.g.
4482  */
4483
4484 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
4485 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
4486
4487 #ifndef CONFIG_SMP
4488 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4489 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
4490
4491 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
4492 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
4493 #endif
4494
4495 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
4496 {
4497         struct task_struct *p;
4498         int retval;
4499
4500         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
4501         read_lock(&tasklist_lock);
4502
4503         retval = -ESRCH;
4504         p = find_process_by_pid(pid);
4505         if (!p)
4506                 goto out_unlock;
4507
4508         retval = security_task_getscheduler(p);
4509         if (retval)
4510                 goto out_unlock;
4511
4512         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
4513
4514 out_unlock:
4515         read_unlock(&tasklist_lock);
4516         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
4517
4518         return retval;
4519 }
4520
4521 /**
4522  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4523  * @pid: pid of the process
4524  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4525  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4526  */
4527 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
4528                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
4529 {
4530         int ret;
4531         cpumask_t mask;
4532
4533         if (len < sizeof(cpumask_t))
4534                 return -EINVAL;
4535
4536         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
4537         if (ret < 0)
4538                 return ret;
4539
4540         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
4541                 return -EFAULT;
4542
4543         return sizeof(cpumask_t);
4544 }
4545
4546 /**
4547  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4548  *
4549  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4550  * other threads running on this CPU then this function will return.
4551  */
4552 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
4553 {
4554         struct rq *rq = this_rq_lock();
4555
4556         schedstat_inc(rq, yld_cnt);
4557         current->sched_class->yield_task(rq, current);
4558
4559         /*
4560          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4561          * no need to preempt or enable interrupts:
4562          */
4563         __release(rq->lock);
4564         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4565         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
4566         preempt_enable_no_resched();
4567
4568         schedule();
4569
4570         return 0;
4571 }
4572
4573 static void __cond_resched(void)
4574 {
4575 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
4576         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
4577 #endif
4578         /*
4579          * The BKS might be reacquired before we have dropped
4580          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
4581          * cond_resched() call.
4582          */
4583         do {
4584                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4585                 schedule();
4586                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4587         } while (need_resched());
4588 }
4589
4590 int __sched cond_resched(void)
4591 {
4592         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
4593                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4594                 __cond_resched();
4595                 return 1;
4596         }
4597         return 0;
4598 }
4599 EXPORT_SYMBOL(cond_resched);
4600
4601 /*
4602  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4603  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4604  *
4605  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT.  We do strange low-level
4606  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4607  * spin_unlock(), once by hand).
4608  */
4609 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4610 {
4611         int ret = 0;
4612
4613         if (need_lockbreak(lock)) {
4614                 spin_unlock(lock);
4615                 cpu_relax();
4616                 ret = 1;
4617                 spin_lock(lock);
4618         }
4619         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4620                 spin_release(&lock->dep_map, 1, _THIS_IP_);
4621                 _raw_spin_unlock(lock);
4622                 preempt_enable_no_resched();
4623                 __cond_resched();
4624                 ret = 1;
4625                 spin_lock(lock);
4626         }
4627         return ret;
4628 }
4629 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
4630
4631 int __sched cond_resched_softirq(void)
4632 {
4633         BUG_ON(!in_softirq());
4634
4635         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
4636                 local_bh_enable();
4637                 __cond_resched();
4638                 local_bh_disable();
4639                 return 1;
4640         }
4641         return 0;
4642 }
4643 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
4644
4645 /**
4646  * yield - yield the current processor to other threads.
4647  *
4648  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
4649  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
4650  */
4651 void __sched yield(void)
4652 {
4653         set_current_state(TASK_RUNNING);
4654         sys_sched_yield();
4655 }
4656 EXPORT_SYMBOL(yield);
4657
4658 /*
4659  * This task is about to go to sleep on IO.  Increment rq->nr_iowait so
4660  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
4661  *
4662  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
4663  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
4664  */
4665 void __sched io_schedule(void)
4666 {
4667         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4668
4669         delayacct_blkio_start();
4670         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4671         schedule();
4672         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4673         delayacct_blkio_end();
4674 }
4675 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
4676
4677 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
4678 {
4679         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
4680         long ret;
4681
4682         delayacct_blkio_start();
4683         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
4684         ret = schedule_timeout(timeout);
4685         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
4686         delayacct_blkio_end();
4687         return ret;
4688 }
4689
4690 /**
4691  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
4692  * @policy: scheduling class.
4693  *
4694  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
4695  * by a given scheduling class.
4696  */
4697 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
4698 {
4699         int ret = -EINVAL;
4700
4701         switch (policy) {
4702         case SCHED_FIFO:
4703         case SCHED_RR:
4704                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
4705                 break;
4706         case SCHED_NORMAL:
4707         case SCHED_BATCH:
4708         case SCHED_IDLE:
4709                 ret = 0;
4710                 break;
4711         }
4712         return ret;
4713 }
4714
4715 /**
4716  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
4717  * @policy: scheduling class.
4718  *
4719  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
4720  * by a given scheduling class.
4721  */
4722 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
4723 {
4724         int ret = -EINVAL;
4725
4726         switch (policy) {
4727         case SCHED_FIFO:
4728         case SCHED_RR:
4729                 ret = 1;
4730                 break;
4731         case SCHED_NORMAL:
4732         case SCHED_BATCH:
4733         case SCHED_IDLE:
4734                 ret = 0;
4735         }
4736         return ret;
4737 }
4738
4739 /**
4740  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
4741  * @pid: pid of the process.
4742  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
4743  *
4744  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
4745  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
4746  */
4747 asmlinkage
4748 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
4749 {
4750         struct task_struct *p;
4751         int retval = -EINVAL;
4752         struct timespec t;
4753
4754         if (pid < 0)
4755                 goto out_nounlock;
4756
4757         retval = -ESRCH;
4758         read_lock(&tasklist_lock);
4759         p = find_process_by_pid(pid);
4760         if (!p)
4761                 goto out_unlock;
4762
4763         retval = security_task_getscheduler(p);
4764         if (retval)
4765                 goto out_unlock;
4766
4767         jiffies_to_timespec(p->policy == SCHED_FIFO ?
4768                                 0 : static_prio_timeslice(p->static_prio), &t);
4769         read_unlock(&tasklist_lock);
4770         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
4771 out_nounlock:
4772         return retval;
4773 out_unlock:
4774         read_unlock(&tasklist_lock);
4775         return retval;
4776 }
4777
4778 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
4779
4780 static void show_task(struct task_struct *p)
4781 {
4782         unsigned long free = 0;
4783         unsigned state;
4784
4785         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
4786         printk("%-13.13s %c", p->comm,
4787                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
4788 #if BITS_PER_LONG == 32
4789         if (state == TASK_RUNNING)
4790                 printk(" running  ");
4791         else
4792                 printk(" %08lx ", thread_saved_pc(p));
4793 #else
4794         if (state == TASK_RUNNING)
4795                 printk("  running task    ");
4796         else
4797                 printk(" %016lx ", thread_saved_pc(p));
4798 #endif
4799 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
4800         {
4801                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
4802                 while (!*n)
4803                         n++;
4804                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
4805         }
4806 #endif
4807         printk("%5lu %5d %6d\n", free, p->pid, p->parent->pid);
4808
4809         if (state != TASK_RUNNING)
4810                 show_stack(p, NULL);
4811 }
4812
4813 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
4814 {
4815         struct task_struct *g, *p;
4816
4817 #if BITS_PER_LONG == 32
4818         printk(KERN_INFO
4819                 "  task                PC stack   pid father\n");
4820 #else
4821         printk(KERN_INFO
4822                 "  task                        PC stack   pid father\n");
4823 #endif
4824         read_lock(&tasklist_lock);
4825         do_each_thread(g, p) {
4826                 /*
4827                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
4828                  * console might take alot of time:
4829                  */
4830                 touch_nmi_watchdog();
4831                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
4832                         show_task(p);
4833         } while_each_thread(g, p);
4834
4835         touch_all_softlockup_watchdogs();
4836
4837 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
4838         sysrq_sched_debug_show();
4839 #endif
4840         read_unlock(&tasklist_lock);
4841         /*
4842          * Only show locks if all tasks are dumped:
4843          */
4844         if (state_filter == -1)
4845                 debug_show_all_locks();
4846 }
4847
4848 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
4849 {
4850         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4851 }
4852
4853 /**
4854  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
4855  * @idle: task in question
4856  * @cpu: cpu the idle task belongs to
4857  *
4858  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
4859  * flag, to make booting more robust.
4860  */
4861 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
4862 {
4863         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4864         unsigned long flags;
4865
4866         __sched_fork(idle);
4867         idle->se.exec_start = sched_clock();
4868
4869         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
4870         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
4871         __set_task_cpu(idle, cpu);
4872
4873         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
4874         rq->curr = rq->idle = idle;
4875 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
4876         idle->oncpu = 1;
4877 #endif
4878         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
4879
4880         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
4881 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && !defined(CONFIG_PREEMPT_BKL)
4882         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
4883 #else
4884         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
4885 #endif
4886         /*
4887          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
4888          */
4889         idle->sched_class = &idle_sched_class;
4890 }
4891
4892 /*
4893  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
4894  * indicates which cpus entered this state. This is used
4895  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
4896  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
4897  * always be CPU_MASK_NONE.
4898  */
4899 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
4900
4901 #ifdef CONFIG_SMP
4902 /*
4903  * This is how migration works:
4904  *
4905  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
4906  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
4907  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
4908  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
4909  *    thread off the CPU)
4910  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
4911  *    task is still in the wrong runqueue.
4912  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
4913  *    it and puts it into the right queue.
4914  * 6) migration thread up()s the semaphore.
4915  * 7) we wake up and the migration is done.
4916  */
4917
4918 /*
4919  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
4920  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
4921  * is removed from the allowed bitmask.
4922  *
4923  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
4924  * task must not exit() & deallocate itself prematurely.  The
4925  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
4926  */
4927 int set_cpus_allowed(struct task_struct *p, cpumask_t new_mask)
4928 {
4929         struct migration_req req;
4930         unsigned long flags;
4931         struct rq *rq;
4932         int ret = 0;
4933
4934         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4935         if (!cpus_intersects(new_mask, cpu_online_map)) {
4936                 ret = -EINVAL;
4937                 goto out;
4938         }
4939
4940         p->cpus_allowed = new_mask;
4941         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
4942         if (cpu_isset(task_cpu(p), new_mask))
4943                 goto out;
4944
4945         if (migrate_task(p, any_online_cpu(new_mask), &req)) {
4946                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
4947                 task_rq_unlock(rq, &flags);
4948                 wake_up_process(rq->migration_thread);
4949                 wait_for_completion(&req.done);
4950                 tlb_migrate_finish(p->mm);
4951                 return 0;
4952         }
4953 out:
4954         task_rq_unlock(rq, &flags);
4955
4956         return ret;
4957 }
4958 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed);
4959
4960 /*
4961  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu.  We're doing
4962  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
4963  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
4964  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
4965  *
4966  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
4967  * as the task is no longer on this CPU.
4968  *
4969  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
4970  */
4971 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
4972 {
4973         struct rq *rq_dest, *rq_src;
4974         int ret = 0, on_rq;
4975
4976         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
4977                 return ret;
4978
4979         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
4980         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
4981
4982         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
4983         /* Already moved. */
4984         if (task_cpu(p) != src_cpu)
4985                 goto out;
4986         /* Affinity changed (again). */
4987         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
4988                 goto out;
4989
4990         on_rq = p->se.on_rq;
4991         if (on_rq)
4992                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
4993
4994         set_task_cpu(p, dest_cpu);
4995         if (on_rq) {
4996                 activate_task(rq_dest, p, 0);
4997                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
4998         }
4999         ret = 1;
5000 out:
5001         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5002         return ret;
5003 }
5004
5005 /*
5006  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5007  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5008  * another runqueue.
5009  */
5010 static int migration_thread(void *data)
5011 {
5012         int cpu = (long)data;
5013         struct rq *rq;
5014
5015         rq = cpu_rq(cpu);
5016         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5017
5018         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5019         while (!kthread_should_stop()) {
5020                 struct migration_req *req;
5021                 struct list_head *head;
5022
5023                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5024
5025                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5026                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5027                         goto wait_to_die;
5028                 }
5029
5030                 if (rq->active_balance) {
5031                         active_load_balance(rq, cpu);
5032                         rq->active_balance = 0;
5033                 }
5034
5035                 head = &rq->migration_queue;
5036
5037                 if (list_empty(head)) {
5038                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5039                         schedule();
5040                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5041                         continue;
5042                 }
5043                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5044                 list_del_init(head->next);
5045
5046                 spin_unlock(&rq->lock);
5047                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5048                 local_irq_enable();
5049
5050                 complete(&req->done);
5051         }
5052         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5053         return 0;
5054
5055 wait_to_die:
5056         /* Wait for kthread_stop */
5057         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5058         while (!kthread_should_stop()) {
5059                 schedule();
5060                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5061         }
5062         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5063         return 0;
5064 }
5065
5066 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5067 /*
5068  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if neccessary.
5069  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5070  */
5071 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5072 {
5073         unsigned long flags;
5074         cpumask_t mask;
5075         struct rq *rq;
5076         int dest_cpu;
5077
5078 restart:
5079         /* On same node? */
5080         mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5081         cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5082         dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5083
5084         /* On any allowed CPU? */
5085         if (dest_cpu == NR_CPUS)
5086                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5087
5088         /* No more Mr. Nice Guy. */
5089         if (dest_cpu == NR_CPUS) {
5090                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5091                 cpus_setall(p->cpus_allowed);
5092                 dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
5093                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5094
5095                 /*
5096                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
5097                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
5098                  * leave kernel.
5099                  */
5100                 if (p->mm && printk_ratelimit())
5101                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
5102                                "longer affine to cpu%d\n",
5103                                p->pid, p->comm, dead_cpu);
5104         }
5105         if (!__migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu))
5106                 goto restart;
5107 }
5108
5109 /*
5110  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5111  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5112  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5113  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5114  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5115  */
5116 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5117 {
5118         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(CPU_MASK_ALL));
5119         unsigned long flags;
5120
5121         local_irq_save(flags);
5122         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5123         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5124         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5125         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5126         local_irq_restore(flags);
5127 }
5128
5129 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5130 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5131 {
5132         struct task_struct *p, *t;
5133
5134         write_lock_irq(&tasklist_lock);
5135
5136         do_each_thread(t, p) {
5137                 if (p == current)
5138                         continue;
5139
5140                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5141                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5142         } while_each_thread(t, p);
5143
5144         write_unlock_irq(&tasklist_lock);
5145 }
5146
5147 /*
5148  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5149  * It does so by boosting its priority to highest possible and adding it to
5150  * the _front_ of the runqueue. Used by CPU offline code.
5151  */
5152 void sched_idle_next(void)
5153 {
5154         int this_cpu = smp_processor_id();
5155         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5156         struct task_struct *p = rq->idle;
5157         unsigned long flags;
5158
5159         /* cpu has to be offline */
5160         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5161
5162         /*
5163          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5164          * and interrupts disabled on the current cpu.
5165          */
5166         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5167
5168         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5169
5170         /* Add idle task to the _front_ of its priority queue: */
5171         activate_idle_task(p, rq);
5172
5173         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5174 }
5175
5176 /*
5177  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5178  * offline.
5179  */
5180 void idle_task_exit(void)
5181 {
5182         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5183
5184         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5185
5186         if (mm != &init_mm)
5187                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5188         mmdrop(mm);
5189 }
5190
5191 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5192 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5193 {
5194         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5195
5196         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5197         BUG_ON(p->exit_state != EXIT_ZOMBIE && p->exit_state != EXIT_DEAD);
5198
5199         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5200         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5201
5202         get_task_struct(p);
5203
5204         /*
5205          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5206          * that's OK.  No task can be added to this CPU, so iteration is
5207          * fine.
5208          * NOTE: interrupts should be left disabled  --dev@
5209          */
5210         spin_unlock(&rq->lock);
5211         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5212         spin_lock(&rq->lock);
5213
5214         put_task_struct(p);
5215 }
5216
5217 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5218 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5219 {
5220         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5221         struct task_struct *next;
5222
5223         for ( ; ; ) {
5224                 if (!rq->nr_running)
5225                         break;
5226                 update_rq_clock(rq);
5227                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
5228                 if (!next)
5229                         break;
5230                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5231
5232         }
5233 }
5234 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5235
5236 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5237
5238 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5239         {
5240                 .procname       = "sched_domain",
5241                 .mode           = 0555,
5242         },
5243         {0,},
5244 };
5245
5246 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5247         {
5248                 .ctl_name       = CTL_KERN,
5249                 .procname       = "kernel",
5250                 .mode           = 0555,
5251                 .child          = sd_ctl_dir,
5252         },
5253         {0,},
5254 };
5255
5256 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5257 {
5258         struct ctl_table *entry =
5259                 kmalloc(n * sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5260
5261         BUG_ON(!entry);
5262         memset(entry, 0, n * sizeof(struct ctl_table));
5263
5264         return entry;
5265 }
5266
5267 static void
5268 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5269                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5270                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5271 {
5272         entry->procname = procname;
5273         entry->data = data;
5274         entry->maxlen = maxlen;
5275         entry->mode = mode;
5276         entry->proc_handler = proc_handler;
5277 }
5278
5279 static struct ctl_table *
5280 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5281 {
5282         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(14);
5283
5284         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5285                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5286         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5287                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5288         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5289                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5290         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5291                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5292         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5293                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5294         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5295                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5296         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5297                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5298         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5299                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5300         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5301                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5302         set_table_entry(&table[10], "cache_nice_tries",
5303                 &sd->cache_nice_tries,
5304                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5305         set_table_entry(&table[12], "flags", &sd->flags,
5306                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5307
5308         return table;
5309 }
5310
5311 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5312 {
5313         struct ctl_table *entry, *table;
5314         struct sched_domain *sd;
5315         int domain_num = 0, i;
5316         char buf[32];
5317
5318         for_each_domain(cpu, sd)
5319                 domain_num++;
5320         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5321
5322         i = 0;
5323         for_each_domain(cpu, sd) {
5324                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5325                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5326                 entry->mode = 0555;
5327                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5328                 entry++;
5329                 i++;
5330         }
5331         return table;
5332 }
5333
5334 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5335 static void init_sched_domain_sysctl(void)
5336 {
5337         int i, cpu_num = num_online_cpus();
5338         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5339         char buf[32];
5340
5341         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5342
5343         for (i = 0; i < cpu_num; i++, entry++) {
5344                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5345                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5346                 entry->mode = 0555;
5347                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5348         }
5349         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5350 }
5351 #else
5352 static void init_sched_domain_sysctl(void)
5353 {
5354 }
5355 #endif
5356
5357 /*
5358  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5359  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5360  */
5361 static int __cpuinit
5362 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5363 {
5364         struct task_struct *p;
5365         int cpu = (long)hcpu;
5366         unsigned long flags;
5367         struct rq *rq;
5368
5369         switch (action) {
5370         case CPU_LOCK_ACQUIRE:
5371                 mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
5372                 break;
5373
5374         case CPU_UP_PREPARE:
5375         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5376                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
5377                 if (IS_ERR(p))
5378                         return NOTIFY_BAD;
5379                 kthread_bind(p, cpu);
5380                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
5381                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5382                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5383                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5384                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
5385                 break;
5386
5387         case CPU_ONLINE:
5388         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5389                 /* Strictly unneccessary, as first user will wake it. */
5390                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5391                 break;
5392
5393 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5394         case CPU_UP_CANCELED:
5395         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
5396                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
5397                         break;
5398                 /* Unbind it from offline cpu so it can run.  Fall thru. */
5399                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
5400                              any_online_cpu(cpu_online_map));
5401                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
5402                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
5403                 break;
5404
5405         case CPU_DEAD:
5406         case CPU_DEAD_FROZEN:
5407                 migrate_live_tasks(cpu);
5408                 rq = cpu_rq(cpu);
5409                 kthread_stop(rq->migration_thread);
5410                 rq->migration_thread = NULL;
5411                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5412                 rq = task_rq_lock(rq->idle, &flags);
5413                 update_rq_clock(rq);
5414                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5415                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
5416                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5417                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5418                 migrate_dead_tasks(cpu);
5419                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5420                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5421                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5422
5423                 /* No need to migrate the tasks: it was best-effort if
5424                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex.  Just wake up
5425                  * the requestors. */
5426                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5427                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
5428                         struct migration_req *req;
5429
5430                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
5431                                          struct migration_req, list);
5432                         list_del_init(&req->list);
5433                         complete(&req->done);
5434                 }
5435                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5436                 break;
5437 #endif
5438         case CPU_LOCK_RELEASE:
5439                 mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
5440                 break;
5441         }
5442         return NOTIFY_OK;
5443 }
5444
5445 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5446  * happens before everything else.
5447  */
5448 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5449         .notifier_call = migration_call,
5450         .priority = 10
5451 };
5452
5453 int __init migration_init(void)
5454 {
5455         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
5456         int err;
5457
5458         /* Start one for the boot CPU: */
5459         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
5460         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
5461         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
5462         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
5463
5464         return 0;
5465 }
5466 #endif
5467
5468 #ifdef CONFIG_SMP
5469
5470 /* Number of possible processor ids */
5471 int nr_cpu_ids __read_mostly = NR_CPUS;
5472 EXPORT_SYMBOL(nr_cpu_ids);
5473
5474 #undef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5475 #ifdef SCHED_DOMAIN_DEBUG
5476 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5477 {
5478         int level = 0;
5479
5480         if (!sd) {
5481                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5482                 return;
5483         }
5484
5485         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5486
5487         do {
5488                 int i;
5489                 char str[NR_CPUS];
5490                 struct sched_group *group = sd->groups;
5491                 cpumask_t groupmask;
5492
5493                 cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, sd->span);
5494                 cpus_clear(groupmask);
5495
5496                 printk(KERN_DEBUG);
5497                 for (i = 0; i < level + 1; i++)
5498                         printk(" ");
5499                 printk("domain %d: ", level);
5500
5501                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5502                         printk("does not load-balance\n");
5503                         if (sd->parent)
5504                                 printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5505                                                 " has parent");
5506                         break;
5507                 }
5508
5509                 printk("span %s\n", str);
5510
5511                 if (!cpu_isset(cpu, sd->span))
5512                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5513                                         "CPU%d\n", cpu);
5514                 if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask))
5515                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5516                                         " CPU%d\n", cpu);
5517
5518                 printk(KERN_DEBUG);
5519                 for (i = 0; i < level + 2; i++)
5520                         printk(" ");
5521                 printk("groups:");
5522                 do {
5523                         if (!group) {
5524                                 printk("\n");
5525                                 printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5526                                 break;
5527                         }
5528
5529                         if (!group->__cpu_power) {
5530                                 printk("\n");
5531                                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
5532                                                 "set\n");
5533                         }
5534
5535                         if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
5536                                 printk("\n");
5537                                 printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5538                         }
5539
5540                         if (cpus_intersects(groupmask, group->cpumask)) {
5541                                 printk("\n");
5542                                 printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5543                         }
5544
5545                         cpus_or(groupmask, groupmask, group->cpumask);
5546
5547                         cpumask_scnprintf(str, NR_CPUS, group->cpumask);
5548                         printk(" %s", str);
5549
5550                         group = group->next;
5551                 } while (group != sd->groups);
5552                 printk("\n");
5553
5554                 if (!cpus_equal(sd->span, groupmask))
5555                         printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span "
5556                                         "domain->span\n");
5557
5558                 level++;
5559                 sd = sd->parent;
5560                 if (!sd)
5561                         continue;
5562
5563                 if (!cpus_subset(groupmask, sd->span))
5564                         printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5565                                 "of domain->span\n");
5566
5567         } while (sd);
5568 }
5569 #else
5570 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5571 #endif
5572
5573 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5574 {
5575         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
5576                 return 1;
5577
5578         /* Following flags need at least 2 groups */
5579         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5580                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5581                          SD_BALANCE_FORK |
5582                          SD_BALANCE_EXEC |
5583                          SD_SHARE_CPUPOWER |
5584                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
5585                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5586                         return 0;
5587         }
5588
5589         /* Following flags don't use groups */
5590         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
5591                          SD_WAKE_AFFINE |
5592                          SD_WAKE_BALANCE))
5593                 return 0;
5594
5595         return 1;
5596 }
5597
5598 static int
5599 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5600 {
5601         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5602
5603         if (sd_degenerate(parent))
5604                 return 1;
5605
5606         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
5607                 return 0;
5608
5609         /* Does parent contain flags not in child? */
5610         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
5611         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
5612                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
5613         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5614         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5615                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5616                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5617                                 SD_BALANCE_FORK |
5618                                 SD_BALANCE_EXEC |
5619                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
5620                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5621         }
5622         if (~cflags & pflags)
5623                 return 0;
5624
5625         return 1;
5626 }
5627
5628 /*
5629  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain.  Callers must
5630  * hold the hotplug lock.
5631  */
5632 static void cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5633 {
5634         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5635         struct sched_domain *tmp;
5636
5637         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5638         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
5639                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5640                 if (!parent)
5641                         break;
5642                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5643                         tmp->parent = parent->parent;
5644                         if (parent->parent)
5645                                 parent->parent->child = tmp;
5646                 }
5647         }
5648
5649         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5650                 sd = sd->parent;
5651                 if (sd)
5652                         sd->child = NULL;
5653         }
5654
5655         sched_domain_debug(sd, cpu);
5656
5657         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
5658 }
5659
5660 /* cpus with isolated domains */
5661 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
5662
5663 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
5664 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
5665 {
5666         int ints[NR_CPUS], i;
5667
5668         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
5669         cpus_clear(cpu_isolated_map);
5670         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
5671                 if (ints[i] < NR_CPUS)
5672                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
5673         return 1;
5674 }
5675
5676 __setup ("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
5677
5678 /*
5679  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
5680  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
5681  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
5682  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
5683  *
5684  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
5685  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
5686  * and ->cpu_power to 0.
5687  */
5688 static void
5689 init_sched_build_groups(cpumask_t span, const cpumask_t *cpu_map,
5690                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5691                                         struct sched_group **sg))
5692 {
5693         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
5694         cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
5695         int i;
5696
5697         for_each_cpu_mask(i, span) {
5698                 struct sched_group *sg;
5699                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg);
5700                 int j;
5701
5702                 if (cpu_isset(i, covered))
5703                         continue;
5704
5705                 sg->cpumask = CPU_MASK_NONE;
5706                 sg->__cpu_power = 0;
5707
5708                 for_each_cpu_mask(j, span) {
5709                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL) != group)
5710                                 continue;
5711
5712                         cpu_set(j, covered);
5713                         cpu_set(j, sg->cpumask);
5714                 }
5715                 if (!first)
5716                         first = sg;
5717                 if (last)
5718                         last->next = sg;
5719                 last = sg;
5720         }
5721         last->next = first;
5722 }
5723
5724 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
5725
5726 #ifdef CONFIG_NUMA
5727
5728 /**
5729  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
5730  * @node: node whose sched_domain we're building
5731  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
5732  *
5733  * Find the next node to include in a given scheduling domain.  Simply
5734  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
5735  *
5736  * Should use nodemask_t.
5737  */
5738 static int find_next_best_node(int node, unsigned long *used_nodes)
5739 {
5740         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
5741
5742         min_val = INT_MAX;
5743
5744         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5745                 /* Start at @node */
5746                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
5747
5748                 if (!nr_cpus_node(n))
5749                         continue;
5750
5751                 /* Skip already used nodes */
5752                 if (test_bit(n, used_nodes))
5753                         continue;
5754
5755                 /* Simple min distance search */
5756                 val = node_distance(node, n);
5757
5758                 if (val < min_val) {
5759                         min_val = val;
5760                         best_node = n;
5761                 }
5762         }
5763
5764         set_bit(best_node, used_nodes);
5765         return best_node;
5766 }
5767
5768 /**
5769  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
5770  * @node: node whose cpumask we're constructing
5771  * @size: number of nodes to include in this span
5772  *
5773  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span.  It
5774  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
5775  * out optimally.
5776  */
5777 static cpumask_t sched_domain_node_span(int node)
5778 {
5779         DECLARE_BITMAP(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5780         cpumask_t span, nodemask;
5781         int i;
5782
5783         cpus_clear(span);
5784         bitmap_zero(used_nodes, MAX_NUMNODES);
5785
5786         nodemask = node_to_cpumask(node);
5787         cpus_or(span, span, nodemask);
5788         set_bit(node, used_nodes);
5789
5790         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
5791                 int next_node = find_next_best_node(node, used_nodes);
5792
5793                 nodemask = node_to_cpumask(next_node);
5794                 cpus_or(span, span, nodemask);
5795         }
5796
5797         return span;
5798 }
5799 #endif
5800
5801 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
5802
5803 /*
5804  * SMT sched-domains:
5805  */
5806 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
5807 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
5808 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
5809
5810 static int cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5811                             struct sched_group **sg)
5812 {
5813         if (sg)
5814                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
5815         return cpu;
5816 }
5817 #endif
5818
5819 /*
5820  * multi-core sched-domains:
5821  */
5822 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5823 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
5824 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
5825 #endif
5826
5827 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5828 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5829                              struct sched_group **sg)
5830 {
5831         int group;
5832         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5833         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5834         group = first_cpu(mask);
5835         if (sg)
5836                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
5837         return group;
5838 }
5839 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
5840 static int cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5841                              struct sched_group **sg)
5842 {
5843         if (sg)
5844                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
5845         return cpu;
5846 }
5847 #endif
5848
5849 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
5850 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
5851
5852 static int cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5853                              struct sched_group **sg)
5854 {
5855         int group;
5856 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
5857         cpumask_t mask = cpu_coregroup_map(cpu);
5858         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5859         group = first_cpu(mask);
5860 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
5861         cpumask_t mask = cpu_sibling_map[cpu];
5862         cpus_and(mask, mask, *cpu_map);
5863         group = first_cpu(mask);
5864 #else
5865         group = cpu;
5866 #endif
5867         if (sg)
5868                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
5869         return group;
5870 }
5871
5872 #ifdef CONFIG_NUMA
5873 /*
5874  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
5875  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
5876  * gets dynamically allocated.
5877  */
5878 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
5879 static struct sched_group **sched_group_nodes_bycpu[NR_CPUS];
5880
5881 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
5882 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
5883
5884 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
5885                                  struct sched_group **sg)
5886 {
5887         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
5888         int group;
5889
5890         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5891         group = first_cpu(nodemask);
5892
5893         if (sg)
5894                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
5895         return group;
5896 }
5897
5898 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
5899 {
5900         struct sched_group *sg = group_head;
5901         int j;
5902
5903         if (!sg)
5904                 return;
5905 next_sg:
5906         for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
5907                 struct sched_domain *sd;
5908
5909                 sd = &per_cpu(phys_domains, j);
5910                 if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
5911                         /*
5912                          * Only add "power" once for each
5913                          * physical package.
5914                          */
5915                         continue;
5916                 }
5917
5918                 sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
5919         }
5920         sg = sg->next;
5921         if (sg != group_head)
5922                 goto next_sg;
5923 }
5924 #endif
5925
5926 #ifdef CONFIG_NUMA
5927 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
5928 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5929 {
5930         int cpu, i;
5931
5932         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
5933                 struct sched_group **sched_group_nodes
5934                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
5935
5936                 if (!sched_group_nodes)
5937                         continue;
5938
5939                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
5940                         cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
5941                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
5942
5943                         cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
5944                         if (cpus_empty(nodemask))
5945                                 continue;
5946
5947                         if (sg == NULL)
5948                                 continue;
5949                         sg = sg->next;
5950 next_sg:
5951                         oldsg = sg;
5952                         sg = sg->next;
5953                         kfree(oldsg);
5954                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
5955                                 goto next_sg;
5956                 }
5957                 kfree(sched_group_nodes);
5958                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
5959         }
5960 }
5961 #else
5962 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map)
5963 {
5964 }
5965 #endif
5966
5967 /*
5968  * Initialize sched groups cpu_power.
5969  *
5970  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
5971  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
5972  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
5973  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
5974  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
5975  * less cpu_power.
5976  *
5977  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
5978  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
5979  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
5980  */
5981 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
5982 {
5983         struct sched_domain *child;
5984         struct sched_group *group;
5985
5986         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
5987
5988         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
5989                 return;
5990
5991         child = sd->child;
5992
5993         sd->groups->__cpu_power = 0;
5994
5995         /*
5996          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
5997          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
5998          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
5999          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
6000          * same sched domain.
6001          */
6002         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
6003                        (child->flags &
6004                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
6005                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
6006                 return;
6007         }
6008
6009         /*
6010          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
6011          */
6012         group = child->groups;
6013         do {
6014                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
6015                 group = group->next;
6016         } while (group != child->groups);
6017 }
6018
6019 /*
6020  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6021  * to the individual cpus
6022  */
6023 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6024 {
6025         int i;
6026 #ifdef CONFIG_NUMA
6027         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
6028         int sd_allnodes = 0;
6029
6030         /*
6031          * Allocate the per-node list of sched groups
6032          */
6033         sched_group_nodes = kzalloc(sizeof(struct sched_group *)*MAX_NUMNODES,
6034                                            GFP_KERNEL);
6035         if (!sched_group_nodes) {
6036                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6037                 return -ENOMEM;
6038         }
6039         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
6040 #endif
6041
6042         /*
6043          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
6044          */
6045         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6046                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
6047                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
6048
6049                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6050
6051 #ifdef CONFIG_NUMA
6052                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
6053                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(nodemask)) {
6054                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
6055                         *sd = SD_ALLNODES_INIT;
6056                         sd->span = *cpu_map;
6057                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6058                         p = sd;
6059                         sd_allnodes = 1;
6060                 } else
6061                         p = NULL;
6062
6063                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
6064                 *sd = SD_NODE_INIT;
6065                 sd->span = sched_domain_node_span(cpu_to_node(i));
6066                 sd->parent = p;
6067                 if (p)
6068                         p->child = sd;
6069                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6070 #endif
6071
6072                 p = sd;
6073                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6074                 *sd = SD_CPU_INIT;
6075                 sd->span = nodemask;
6076                 sd->parent = p;
6077                 if (p)
6078                         p->child = sd;
6079                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6080
6081 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6082                 p = sd;
6083                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6084                 *sd = SD_MC_INIT;
6085                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
6086                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6087                 sd->parent = p;
6088                 p->child = sd;
6089                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6090 #endif
6091
6092 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6093                 p = sd;
6094                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6095                 *sd = SD_SIBLING_INIT;
6096                 sd->span = cpu_sibling_map[i];
6097                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
6098                 sd->parent = p;
6099                 p->child = sd;
6100                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups);
6101 #endif
6102         }
6103
6104 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6105         /* Set up CPU (sibling) groups */
6106         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6107                 cpumask_t this_sibling_map = cpu_sibling_map[i];
6108                 cpus_and(this_sibling_map, this_sibling_map, *cpu_map);
6109                 if (i != first_cpu(this_sibling_map))
6110                         continue;
6111
6112                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
6113                                         &cpu_to_cpu_group);
6114         }
6115 #endif
6116
6117 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6118         /* Set up multi-core groups */
6119         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6120                 cpumask_t this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
6121                 cpus_and(this_core_map, this_core_map, *cpu_map);
6122                 if (i != first_cpu(this_core_map))
6123                         continue;
6124                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
6125                                         &cpu_to_core_group);
6126         }
6127 #endif
6128
6129         /* Set up physical groups */
6130         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6131                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6132
6133                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6134                 if (cpus_empty(nodemask))
6135                         continue;
6136
6137                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map, &cpu_to_phys_group);
6138         }
6139
6140 #ifdef CONFIG_NUMA
6141         /* Set up node groups */
6142         if (sd_allnodes)
6143                 init_sched_build_groups(*cpu_map, cpu_map,
6144                                         &cpu_to_allnodes_group);
6145
6146         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6147                 /* Set up node groups */
6148                 struct sched_group *sg, *prev;
6149                 cpumask_t nodemask = node_to_cpumask(i);
6150                 cpumask_t domainspan;
6151                 cpumask_t covered = CPU_MASK_NONE;
6152                 int j;
6153
6154                 cpus_and(nodemask, nodemask, *cpu_map);
6155                 if (cpus_empty(nodemask)) {
6156                         sched_group_nodes[i] = NULL;
6157                         continue;
6158                 }
6159
6160                 domainspan = sched_domain_node_span(i);
6161                 cpus_and(domainspan, domainspan, *cpu_map);
6162
6163                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
6164                 if (!sg) {
6165                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
6166                                 "node %d\n", i);
6167                         goto error;
6168                 }
6169                 sched_group_nodes[i] = sg;
6170                 for_each_cpu_mask(j, nodemask) {
6171                         struct sched_domain *sd;
6172
6173                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
6174                         sd->groups = sg;
6175                 }
6176                 sg->__cpu_power = 0;
6177                 sg->cpumask = nodemask;
6178                 sg->next = sg;
6179                 cpus_or(covered, covered, nodemask);
6180                 prev = sg;
6181
6182                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
6183                         cpumask_t tmp, notcovered;
6184                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
6185
6186                         cpus_complement(notcovered, covered);
6187                         cpus_and(tmp, notcovered, *cpu_map);
6188                         cpus_and(tmp, tmp, domainspan);
6189                         if (cpus_empty(tmp))
6190                                 break;
6191
6192                         nodemask = node_to_cpumask(n);
6193                         cpus_and(tmp, tmp, nodemask);
6194                         if (cpus_empty(tmp))
6195                                 continue;
6196
6197                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
6198                                           GFP_KERNEL, i);
6199                         if (!sg) {
6200                                 printk(KERN_WARNING
6201                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6202                                 goto error;
6203                         }
6204                         sg->__cpu_power = 0;
6205                         sg->cpumask = tmp;
6206                         sg->next = prev->next;
6207                         cpus_or(covered, covered, tmp);
6208                         prev->next = sg;
6209                         prev = sg;
6210                 }
6211         }
6212 #endif
6213
6214         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
6215 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6216         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6217                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6218
6219                 init_sched_groups_power(i, sd);
6220         }
6221 #endif
6222 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6223         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6224                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
6225
6226                 init_sched_groups_power(i, sd);
6227         }
6228 #endif
6229
6230         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6231                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6232
6233                 init_sched_groups_power(i, sd);
6234         }
6235
6236 #ifdef CONFIG_NUMA
6237         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
6238                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
6239
6240         if (sd_allnodes) {
6241                 struct sched_group *sg;
6242
6243                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg);
6244                 init_numa_sched_groups_power(sg);
6245         }
6246 #endif
6247
6248         /* Attach the domains */
6249         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
6250                 struct sched_domain *sd;
6251 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6252                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
6253 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6254                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
6255 #else
6256                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
6257 #endif
6258                 cpu_attach_domain(sd, i);
6259         }
6260
6261         return 0;
6262
6263 #ifdef CONFIG_NUMA
6264 error:
6265         free_sched_groups(cpu_map);
6266         return -ENOMEM;
6267 #endif
6268 }
6269 /*
6270  * Set up scheduler domains and groups.  Callers must hold the hotplug lock.
6271  */
6272 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6273 {
6274         cpumask_t cpu_default_map;
6275         int err;
6276
6277         /*
6278          * Setup mask for cpus without special case scheduling requirements.
6279          * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6280          * exclude other special cases in the future.
6281          */
6282         cpus_andnot(cpu_default_map, *cpu_map, cpu_isolated_map);
6283
6284         err = build_sched_domains(&cpu_default_map);
6285
6286         return err;
6287 }
6288
6289 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6290 {
6291         free_sched_groups(cpu_map);
6292 }
6293
6294 /*
6295  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
6296  * These cpus will now be attached to the NULL domain
6297  */
6298 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
6299 {
6300         int i;
6301
6302         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
6303                 cpu_attach_domain(NULL, i);
6304         synchronize_sched();
6305         arch_destroy_sched_domains(cpu_map);
6306 }
6307
6308 /*
6309  * Partition sched domains as specified by the cpumasks below.
6310  * This attaches all cpus from the cpumasks to the NULL domain,
6311  * waits for a RCU quiescent period, recalculates sched
6312  * domain information and then attaches them back to the
6313  * correct sched domains
6314  * Call with hotplug lock held
6315  */
6316 int partition_sched_domains(cpumask_t *partition1, cpumask_t *partition2)
6317 {
6318         cpumask_t change_map;
6319         int err = 0;
6320
6321         cpus_and(*partition1, *partition1, cpu_online_map);
6322         cpus_and(*partition2, *partition2, cpu_online_map);
6323         cpus_or(change_map, *partition1, *partition2);
6324
6325         /* Detach sched domains from all of the affected cpus */
6326         detach_destroy_domains(&change_map);
6327         if (!cpus_empty(*partition1))
6328                 err = build_sched_domains(partition1);
6329         if (!err && !cpus_empty(*partition2))
6330                 err = build_sched_domains(partition2);
6331
6332         return err;
6333 }
6334
6335 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6336 static int arch_reinit_sched_domains(void)
6337 {
6338         int err;
6339
6340         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6341         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6342         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6343         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6344
6345         return err;
6346 }
6347
6348 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
6349 {
6350         int ret;
6351
6352         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
6353                 return -EINVAL;
6354
6355         if (smt)
6356                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
6357         else
6358                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
6359
6360         ret = arch_reinit_sched_domains();
6361
6362         return ret ? ret : count;
6363 }
6364
6365 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6366 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6367 {
6368         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
6369 }
6370 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6371                                             const char *buf, size_t count)
6372 {
6373         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
6374 }
6375 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
6376                    sched_mc_power_savings_store);
6377 #endif
6378
6379 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6380 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
6381 {
6382         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
6383 }
6384 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
6385                                              const char *buf, size_t count)
6386 {
6387         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
6388 }
6389 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
6390                    sched_smt_power_savings_store);
6391 #endif
6392
6393 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
6394 {
6395         int err = 0;
6396
6397 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6398         if (smt_capable())
6399                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6400                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
6401 #endif
6402 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6403         if (!err && mc_capable())
6404                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
6405                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
6406 #endif
6407         return err;
6408 }
6409 #endif
6410
6411 /*
6412  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy.  The domains
6413  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
6414  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
6415  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
6416  */
6417 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
6418                                 unsigned long action, void *hcpu)
6419 {
6420         switch (action) {
6421         case CPU_UP_PREPARE:
6422         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6423         case CPU_DOWN_PREPARE:
6424         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
6425                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
6426                 return NOTIFY_OK;
6427
6428         case CPU_UP_CANCELED:
6429         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6430         case CPU_DOWN_FAILED:
6431         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
6432         case CPU_ONLINE:
6433         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6434         case CPU_DEAD:
6435         case CPU_DEAD_FROZEN:
6436                 /*
6437                  * Fall through and re-initialise the domains.
6438                  */
6439                 break;
6440         default:
6441                 return NOTIFY_DONE;
6442         }
6443
6444         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
6445         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6446
6447         return NOTIFY_OK;
6448 }
6449
6450 void __init sched_init_smp(void)
6451 {
6452         cpumask_t non_isolated_cpus;
6453
6454         mutex_lock(&sched_hotcpu_mutex);
6455         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
6456         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
6457         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
6458                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
6459         mutex_unlock(&sched_hotcpu_mutex);
6460         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
6461         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
6462
6463         init_sched_domain_sysctl();
6464
6465         /* Move init over to a non-isolated CPU */
6466         if (set_cpus_allowed(current, non_isolated_cpus) < 0)
6467                 BUG();
6468 }
6469 #else
6470 void __init sched_init_smp(void)
6471 {
6472 }
6473 #endif /* CONFIG_SMP */
6474
6475 int in_sched_functions(unsigned long addr)
6476 {
6477         /* Linker adds these: start and end of __sched functions */
6478         extern char __sched_text_start[], __sched_text_end[];
6479
6480         return in_lock_functions(addr) ||
6481                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
6482                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
6483 }
6484
6485 static inline void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
6486 {
6487         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
6488         cfs_rq->fair_clock = 1;
6489 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6490         cfs_rq->rq = rq;
6491 #endif
6492 }
6493
6494 void __init sched_init(void)
6495 {
6496         u64 now = sched_clock();
6497         int highest_cpu = 0;
6498         int i, j;
6499
6500         /*
6501          * Link up the scheduling class hierarchy:
6502          */
6503         rt_sched_class.next = &fair_sched_class;
6504         fair_sched_class.next = &idle_sched_class;
6505         idle_sched_class.next = NULL;
6506
6507         for_each_possible_cpu(i) {
6508                 struct rt_prio_array *array;
6509                 struct rq *rq;
6510
6511                 rq = cpu_rq(i);
6512                 spin_lock_init(&rq->lock);
6513                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
6514                 rq->nr_running = 0;
6515                 rq->clock = 1;
6516                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
6517 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
6518                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
6519                 list_add(&rq->cfs.leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
6520 #endif
6521                 rq->ls.load_update_last = now;
6522                 rq->ls.load_update_start = now;
6523
6524                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
6525                         rq->cpu_load[j] = 0;
6526 #ifdef CONFIG_SMP
6527                 rq->sd = NULL;
6528                 rq->active_balance = 0;
6529                 rq->next_balance = jiffies;
6530                 rq->push_cpu = 0;
6531                 rq->cpu = i;
6532                 rq->migration_thread = NULL;
6533                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
6534 #endif
6535                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
6536
6537                 array = &rq->rt.active;
6538                 for (j = 0; j < MAX_RT_PRIO; j++) {
6539                         INIT_LIST_HEAD(array->queue + j);
6540                         __clear_bit(j, array->bitmap);
6541                 }
6542                 highest_cpu = i;
6543                 /* delimiter for bitsearch: */
6544                 __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
6545         }
6546
6547         set_load_weight(&init_task);
6548
6549 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
6550         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
6551 #endif
6552
6553 #ifdef CONFIG_SMP
6554         nr_cpu_ids = highest_cpu + 1;
6555         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
6556 #endif
6557
6558 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6559         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
6560 #endif
6561
6562         /*
6563          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
6564          */
6565         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
6566         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
6567
6568         /*
6569          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
6570          * called from this thread, however somewhere below it might be,
6571          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
6572          * when this runqueue becomes "idle".
6573          */
6574         init_idle(current, smp_processor_id());
6575         /*
6576          * During early bootup we pretend to be a normal task:
6577          */
6578         current->sched_class = &fair_sched_class;
6579 }
6580
6581 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6582 void __might_sleep(char *file, int line)
6583 {
6584 #ifdef in_atomic
6585         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
6586
6587         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
6588             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
6589                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
6590                         return;
6591                 prev_jiffy = jiffies;
6592                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
6593                                 " context at %s:%d\n", file, line);
6594                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
6595                         in_atomic(), irqs_disabled());
6596                 debug_show_held_locks(current);
6597                 if (irqs_disabled())
6598                         print_irqtrace_events(current);
6599                 dump_stack();
6600         }
6601 #endif
6602 }
6603 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
6604 #endif
6605
6606 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
6607 void normalize_rt_tasks(void)
6608 {
6609         struct task_struct *g, *p;
6610         unsigned long flags;
6611         struct rq *rq;
6612         int on_rq;
6613
6614         read_lock_irq(&tasklist_lock);
6615         do_each_thread(g, p) {
6616                 p->se.fair_key                  = 0;
6617                 p->se.wait_runtime              = 0;
6618                 p->se.exec_start                = 0;
6619                 p->se.wait_start_fair           = 0;
6620                 p->se.sleep_start_fair          = 0;
6621 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
6622                 p->se.wait_start                = 0;
6623                 p->se.sleep_start               = 0;
6624                 p->se.block_start               = 0;
6625 #endif
6626                 task_rq(p)->cfs.fair_clock      = 0;
6627                 task_rq(p)->clock               = 0;
6628
6629                 if (!rt_task(p)) {
6630                         /*
6631                          * Renice negative nice level userspace
6632                          * tasks back to 0:
6633                          */
6634                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
6635                                 set_user_nice(p, 0);
6636                         continue;
6637                 }
6638
6639                 spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6640                 rq = __task_rq_lock(p);
6641 #ifdef CONFIG_SMP
6642                 /*
6643                  * Do not touch the migration thread:
6644                  */
6645                 if (p == rq->migration_thread)
6646                         goto out_unlock;
6647 #endif